2013年D题：射频宽带放大器+733742A；

题目分析：

1、内容及要求：
一、任务
设计并制作一个射频宽带放大器。
二、要求
1. 基本要求
(1)电压增益Av20dB，输入电压有效值Ui20mV。Av在0～20dB范围内可调。
(2)最大输出正弦波电压有效值Uo≥200mV，输出信号波形无明显失真。
(3)放大器 BW-3dB的下限频率fL≤0.3MHz，上限频率fH>20MHz，并要求在 1MHz～15MHz频带内增益起伏1dB。
(4)放大器的输入阻抗=5，输出阻抗=500。
2.发挥部分
(1)电压增益Av60dB，输入电压有效值Ui≤1 mVAv 在 0~~60dB范围内可调。
(2)在Av≥60dB时，输出端噪声电压的峰峰值UoNpp≤100mV。
(3)放大器 BW-3dB的下限频率fL≤0.3MHz，上限频率fH≥100MHz，并要求在1MHz～80MHz频带内增益起伏≤1dB。该项目要求在Av ≥60dB(或可达到的最高电压增益点)，最大输出正弦波电压有效值Uo二1V，输出信号波形无明显失真条件下测试。
(4)最大输出正弦波电压有效值Uo≥1V，输出信号波形无明显失真。

(5)其他(例如进一步提高放大器的增益、带宽等)。

2、设计思路

 

 

 

 

 原理图分析：

1.前级小信号放大

由于系统中输入信号小于1mVrms，在第一级的小信号处理中采用ERA-8SM进行放大，两个模块可实现对小信号进行100倍的放大，并且放大性能较好，不会对后级放大产生影响。

2.可控增益放大电路

可控增益放大电路使用VCA821芯片实现，实现方式有两种，第一种是通过调节滑动变阻器来调节放大电阻进行调节，第二种是通过单片机输出电压来调节。

3.高幅值输出设计

由于最后一级要输出2V的有效值，所以运算放大器要满足SR要大于1800V/us，所以选取OPA695实现。

4.控制、显示系统设计

控制以STM32F103VC心【Ian为控制核心，显示设备是使用LCD1602做显示模块。

程序

通过STM32F103的DAC模块和按键功能实现对电压的输出和调节。

 

 

 

四、实物图展示

1.小信号放大

 2.增益放大控制器

3.高幅值输出

实物功能测试

功能点1电压增益Av60dB，0~~60dB范围内可调；

功能点2在Av≥60dB时，输出端噪声电压的峰峰值UoNpp≤100mV

功能点3BW-3dB的下限频率fL≤0.3MHz，上限频率fH≥100MHz，并要求在1MHz～80MHz频带内增益起伏≤1dB；

功能点4最大输出正弦波电压有效值Uo≥1V，输出信号波形无明显失真。

视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1M54y1U7A4/