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BURR-BROWN [Burr-Brown Corporation]
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摘 要： 以压控增益宽带放大器vca810 为主， 配合低噪声高速运放opa820id 和高输出电压低失真运放th s3091d,设计并制作一个基于超低功耗单片机msp430f155 的5 v 单电源供电的宽带低噪声放大器。由单片机软件实现vca810增益控制及输出波形幅值显示。电压增益为- 20~ + 60 db 可调， 在最大增益下， 通频带为10 h z~ 10 m hz, 负载50ω情况下可输出峰峰值29 v 的电压。为解决宽带放大器的自激问题及减小输出噪声， 采用了多种形式的抗干扰措施， 抑制噪声，改善放大器的稳定性。 随着社会生产力的发展， 人们迫切地要求能够远距离随时随地迅速而准确地传送多媒体信息。于是， 无线通信技术得到了迅猛的发展， 技术也越来越成熟。而宽带放大器是上述通信系统和其他电子系统必不可少的一部分， 低噪声放大电路模块很大程度上决定了系统的整体指标。由此可知， 宽带放大器在通信系统中起到非常重要的作用， 于是人们对它的要求也越来越高。 1 总体设计方案 1. 1 宽带放大器设计技术指标 宽带放大电路的设计中主要考虑增益、通频带、动态范围， 稳
本设计实现了一个5 v单电源供电的宽带放大器基本功能。核心部分采用高速运算放大器opa820id作为一级放大电路，ths3091d作为末级放大电路，利用dc-dc交换器tps61087drc为末级放大电路供电，在输出负载50 ω上实现电压增益等于40 db。该放大器通频带范围10 hz～10 mhz，系统最终可利用示波器测量输出电压的峰峰值和有效值，并利用msp430单片机控制1602液晶显示输出数据的功能。整个系统结构简单，而且综合应用了电容去耦、滤波等抗干扰措施以减少放大器噪声并抑制高频自激。经验证，本方案完成了设计要求和部分扩展功能。 1 方案论证与系统设计 1.1 方案论证 直接使用集成高电压输出运放opa820，放大器通频带从20 hz～10 mhz，并能驱动50 ω的负载，单纯用音频放大的方法来完成功率输出。同时要做到在输出负载上放大器最大不失真输出电压峰峰值≥10 v的难度较大，故采用dc-dc变换器tps61087drc为末级ths3091放大电路供电，最终设计这款高速宽带放大器。本方案简单易行，由于采用单芯片，所以系统体积较小。 1.2 系统设计
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