单片机宽带放大器设计+系统方框图+流程图+源程序
课题设计要求1.带宽 3dB通频带为10kHz～6MHz，可以扩展。
2.增益 （1）最小值为10dB，基本指标为40dB，最大值≥60dB。 （2） 可步进调节，在10～58dB范围内，步进间隔为6dB；要求更高时，步进间隔为2dB。（3）可预置增益值，并显示。（4）预置增益值与实测增益值的误差要求：在步进间隔为6dB时，误差小于2dB；在步进间隔为2dB时误差小于1dB。（5）带内增益平坦度要求：在增益为40dB时，在20kHz～5MHz范围内，增益起伏小于1dB。（6）自动增益控制要求：在4.5V≤V0≤5.5V范围内，AGC范围≥20dB，即输入信号的ViH/ViL大于12.2倍。
3.最大输入电压幅度（有效值） （1）基本要求≥3V；（2）扩展要求≥6.5V；（3）数字显示正弦电压有效值。
4.噪声性能 在AV=58dB时，输出噪声峰－峰值不大于0.5V。
5.输入阻抗≥1kΩ；负载电阻为600Ω；单端输入、单端输出。
6.进一步提高各项技术指标，扩展功能。
对题意要求作了如上整理后，在作总体方案设计时，至少有三点思路易于明确：
（1）器件选择必须选择宽带、低噪、增益可程控放大的器件，且这类器件必须从新型的高速宽带运算放大器中去寻找；分立元件很难奏效。 本文来自优'文.论;文-网
（2）硬件系统；根据最大输出电压幅度和最大增益要求，系统可分为3级、2级或1级（满足基本要求）来实现，每级的增益分配都不会太大，易于实现。
（3）增益指标这一项，内容较复杂，但主要都是依靠编程技术来完成。
3.课题的意义
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它电子系统必不可少的一部分。由此可知，宽带放大器在通信系统中起到非常重要的作用，于是人们也对它的要求也越来越高。
1.3总体方案设计
方案一：选用结电容小，fT 高的晶体管，采用多种补偿法，多级放大加深度负反馈，以及组合各种组态的放大电路形式，可以组成优质的宽带放大器，而且成本较低。但若要全部采用晶体管实现题目要求，有一定困难，首先高频晶体管配对困难，不易购买；其次，理论计算往往与实际电路有一定差距，工作点不容易调整；而且，晶体管参数易受环境影响，影响系统总体性能。另外，晶体管电路增益调节较为复杂，不易实现题目要求的增益可调。
方案二：使用专用的集成宽带放大器。如TITHS6022、NE592等集成电路。通过外接少数的元件就可以满足本题目要求，甚至远超过题目要求的带宽和增益的指标，但这种放大器难以购买，价格较贵，灵活性不够，不易满足题目扩展功能要求。论文网http://www.youerw.com
方案三：市面上有多种型号、各具特色的宽频带集成运算放大器。这些集成运算放大器有的通频带宽，有足够的增益，有的可以输出较高电压，使用方便，有的甚至可以实现增益可调及AGC的功能。总体上硬件的实现和调试较为简单，所以，我们决定采用多个集成运放级连实现本题目。 图2－1系统方框图如2芯片介绍
AD603运放性能介绍
由上可见，完成本题的关键在于选择好宽带、低噪、增益可控制的放大器件。，如选择AD603、UA733等， AD603的有关技术性能。
3.AD603的特性
图1为AD603的引脚图，表1为其引脚功能，图2为AD603原理框图，图3为其最大增益与Rx之间的关系。这些图表对了解AD603的电气性能非常有用。 图2-2 AD603引脚图
4.电气性能
（1）增益特性
①固定增益上限Av(0) ：与5、7脚之间的外接电阻Rx有关，Rx=0（5、7脚短接），Av(0)max=30dB。Rx=6.44kΩ，Av(0)max=50dB。所以，固定增益的上限为（30～50）dB。
②增益衰减范围：由内部R-2R精密梯形网络实现，R=100Ω，每节衰减6dB，共有7节，总的衰减能力约40dB。可见运放的增益在其上限之下，有40dB的可调范围。
③增益控制调节方法：1、2脚都是其控制电压Vg的接入端，由Vg控制内部衰减网络的无级变化，从而实现40dB范围内任一步进间隔的增益调节；Vg是1、2脚之间的电位差，范围是[-0.5V,0.5V]，超出该范围时，Vg的作用与区间端电压相同；在Vg控制下，放大器的对数增益（以分贝表示）与Vg成线性关系（Vg的单位为V）：
Av(Vg)=40Vg+(Gmax-20)(dB)。 图2-3 AD603内部结构
图2-4 AD603性能
例如：当Rx=0，Gmax=30dB,Vg∈[-0.5V，0.5V]时,AV(Vg)范围为:-10~30dB。当调节范围超过40dB时,需用级联方式解决。
另外，控制端1、2脚之间输入电阻达50MΩ，对Vg接入电路不会产生影响；在内部，1、2脚与信号输入端3、4脚之间无电的联系。因此，Vg调节增益是独立进行的。
（2）带宽 当Gmax=30dB时，BW0.7=90MHz；当Gmax=50dB时，BW0.7=9MHz，即单位增益带宽接近3GHz；带内增益起伏小于0.5dB；大信号电压转换速率：275V/μs。
（3）低噪声性能 1.3nV/Hz。故即使在100MHz频带里，噪声峰-峰值也仅0.13V左右。
（4）输入电阻 100Ω。这是由其R-2R网络决定的。因此为提高输入阻抗，可采用宽带运放跟随器作输入级。
（5）极限参数及应用范围 表2为AD603极限参数及应用范围。
5使用注意事项
（1） 输入信号必须直接接在3、4脚上，否则影响精度。
（2） 参考电压必须非常稳定。
（3） 信号输入端宜加保护电路，以防过压输入。
（4） 容易自激。电源和地之间加去耦电容，各级电源之间加电感线圈隔离。（5） 对容性负载敏感，易造成自激，当用同轴电缆连接输出时，宜加缓冲器隔离。
（6） 前后级易产生电磁耦合，必要时需用铜屏蔽盒隔离。
（7）级联运用时，因为Ri2=100Ω，为防止后级输入过流，应采取保护措施。
（8）在5脚上加接4.7μF电容接地，可适当提升高频分量，改善幅频特性。1535