电子设计竞赛论文--增益可控射频放大器.doc

IPAGEI

I

2015年全国大学生电子设计竞赛

增益可控射频放大器（D题）

2015年8月12日

摘要
随着信息化时代的到来，对于高频宽带放大器的要求越来越高。本设计采用stm32103ZET6为控制核心，OPA847为前级放大器，可控增益放大器VCA821为中间放大器，后级主要为THS3091构成的放大电路，三者级联实现了宽带可控增益的射频放大器，OPA847对前级输入信号进行程控放大，后级THS3091射随输出以达到功率要求，并且进行了阻抗变换。单片机和按键，显示模块实现数控增益，人机界面好。为降低纹波干扰，提高信噪比，设计了高精度低纹波线性电源给放大电路和单片机供电。整个系统稳定性强，干扰能力强。本系统制作简单，经测试能达到题目要求。
关键词：高频宽带放大器、单片机、stm32103ZET6、OP847、THS3091、VCA821

目录

TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc239306421"1系统方案 PAGEREF_Toc239306421\h1
HYPERLINK\l"_Toc239306422"1.1可控增益方案的论证与选择 PAGEREF_Toc239306422\h1
HYPERLINK\l"_Toc239306423"1.2电源系统的论证与选择 PAGEREF_Toc239306423\h1
HYPERLINK\l"_Toc239306424"1.3控制系统的论证与选择 PAGEREF_Toc239306424\h1
HYPERLINK\l"_Toc239306425"2系统理论分析与计算 2
HYPERLINK\l"_Toc239306426"2.1可控增益放大倍数的分析 2
HYPERLINK\l"_Toc239306427"2.1.1VCA824 2
HYPERLINK\l"_Toc239306430"2.2固定增益放大倍数的计算 2
HYPERLINK\l"_Toc239306431"2.2.1OPA847 2
HYPERLINK\l"_Toc239306438"3电路与程序设计 3
HYPERLINK\l"_Toc239306439"3.1电路的设计 3
HYPERLINK\l"_Toc239306440"3.1.1系统总体框图 3
HYPERLINK\l"_Toc239306441"3.1.2前级放大子系统框图与电路原理图 4
HYPERLINK\l"_Toc239306442"3.1.3可控增益子系统框图与电路原理图 5
HYPERLINK\l"_Toc239306443"3.1.4后级放大子系统框图与电路原理图 5
HYPERLINK\l"_Toc239306443"3.1.5控制系统框图与电路原理图 6
HYPERLINK\l"_Toc239306443"3.1.6电源 7
HYPERLINK\l"_Toc239306444"3.2程序的设计 7
HYPERLINK\l"_Toc239306445"3.2.1程序功能描述与设计思路 7
HYPERLINK\l"_Toc239306446"3.2.2程序流程图 8
HYPERLINK\l"_Toc239306447"4测试方案与测试结果 8
HYPERLINK\l"_Toc239306448"4.1测试方案 8
HYPERLINK\l"_Toc239306449"4.2测试条件与仪器 8
HYPERLINK\l"_Toc239306450"4.3测试结果及分析 9
HYPERLINK\l"_Toc239306451"4.3.1测试结果(数据) 9
HYPERLINK\l"_Toc239306452"4.3.2测试分析与结论 9
HYPERLINK\l"_Toc239306447"5总结心得 9
HYPERLINK\l"_Toc239306447"6参考文献 9
HYPERLINK\l"_Toc239306453"附录1：电路原理图 10
HYPERLINK\l"_Toc239306454"附录2：源程序 12


射频宽带放大器（D题）
【本科组】
1系统方案
本系统主要由可控增益模块、电源模块、单片机模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
1.1可控增益部分的论证与选择
方案一：由晶体管和运算放大器实现，为了满足增益大于40db要求，可以采用多级放大电路实现。此方案需要大量采用分立元件，系统设计复杂，调试困难，尤其