电子设计竞赛论文--增益可控射频放大器.doc

IPAGEIII2015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\h1HYPERLINK\l"_Toc239306422"1.1可控增益方案的论证与选择PAGEREF_Toc239306422\h1HYPERLINK\l"_Toc239306423"1.2电源系统的论证与选择PAGEREF_Toc239306423\h1HYPERLINK\l"_Toc239306424"1.3控制系统的论证与选择PAGEREF_Toc239306424\h1HYPERLINK\l"_Toc239306425"2系统理论分析与计算2HYPERLINK\l"_Toc239306426"2.1可控增益放大倍数的分析2HYPERLINK\l"_Toc239306427"2.1.1VCA8242HYPERLINK\l"_Toc239306430"2.2固定增益放大倍数的计算2HYPERLINK\l"_Toc239306431"2.2.1OPA8472HYPERLINK\l"_Toc239306438"3电路与程序设计3HYPERLINK\l"_Toc239306439"3.1电路的设计3HYPERLINK\l"_Toc239306440"3.1.1系统总体框图3HYPERLINK\l"_Toc239306441"3.1.2前级放大子系统框图与电路原理图4HYPERLINK\l"_Toc239306442"3.1.3可控增益子系统框图与电路原理图5HYPERLINK\l"_Toc239306443"3.1.4后级放大子系统框图与电路原理图5HYPERLINK\l"_Toc239306443"3.1.5控制系统框图与电路原理图6HYPERLINK\l"_Toc239306443"3.1.6电源7HYPERLINK\l"_Toc239306444"3.2程序的设计7HYPERLINK\l"_Toc239306445"3.2.1程序功能描述与设计思路7HYPERLINK\l"_Toc239306446"3.2.2程序流程图8HYPERLINK\l"_Toc239306447"4测试方案与测试结果8HYPERLINK\l"_Toc239306448"4.1测试方案8HYPERLINK\l"_Toc239306449"4.2测试条件与仪器8HYPERLINK\l"_Toc239306450"4.3测试结果及分析9HYPERLINK\l"_Toc239306451"4.3.1测试结果(数据)9HYPERLINK\l"_Toc239306452"4.3.2测试分析与结论9HYPERLINK\l"_Toc239306447"5总结心得9HYPERLINK\l"_Toc239306447"6参考文献9HYPERLINK\l"_Toc239306453"附录1：电路原理图10HYPERLINK\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，尤其是增益的定量调节很难。此外，犹豫采用分立元件以及多级放大，稳定性差，容易自激震荡。方案二：使用多级运算放大器+电位器实现。选择高带宽高增益的运算放大器如VCA824,AD820等级联