基于可變?cè)鲆娣糯笃鱒GA AD603的帶寬直流放大器的

4.2 低通濾波電路

　　設(shè)計(jì)中采用了專用設(shè)計(jì)濾波器軟件Filter Wiz Pro ，利用高速寬帶運(yùn)OPA690 實(shí)現(xiàn)， 如圖3 所示。

　　圖3 低通濾波電路

　　4.3 后級(jí)放大電路

　　后級(jí)功率放大電路采用運(yùn)放AD811 實(shí)現(xiàn)。AD811 是美國(guó)模擬器件公司推出的一種帶電流反饋型視頻運(yùn)算放大器， 當(dāng)增益G=1 時(shí)，-3 dB 帶寬為140 MHz ; 當(dāng)增益G=2 時(shí)，-3 dB 帶寬為140 MHz ; 當(dāng)增益G=10 時(shí)，-3 dB帶寬可達(dá)100 MHz ; 電壓轉(zhuǎn)換率為2 500 V/μs ， 完全滿足系統(tǒng)需求。后級(jí)放大具體電路見圖4。

　　圖4 后級(jí)放大電路

　　4.4 手動(dòng)增益預(yù)置及控制

　　單片機(jī)C8051F020 是整個(gè)放大器控制的核心部分，它主要完成以下功能：接收用戶按鍵信息以控制增益，進(jìn)而對(duì)AD603 的增益控制電壓進(jìn)行控制并可完成顯示功能。

　　手動(dòng)增益預(yù)置的基本思路是：?jiǎn)纹瑱C(jī)鍵盤輸入設(shè)定，數(shù)字程控， 經(jīng)D/A 轉(zhuǎn)換產(chǎn)生控制輸出電壓， 加至圖2 中兩片AD603 的1 腳，從而對(duì)增益進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)方便直觀。

　　4.5 直流穩(wěn)壓電源

　　電源采用橋式全波整流、濾波及三端穩(wěn)壓， 可輸出±15 V、±12 V、±9 V、±5 V 的芯片供電電壓。交流輸入采用18 V 隔離變壓器， 因此整流二極管選用IN5408 ， 其耐壓耐流完全符合要求。整流濾波為π 型濾波， 濾波效果良好，三端穩(wěn)壓由CM7815 、CM7915 、CM7812 、CM7912 、CM7809 、CM7909 、CM7805 、CM7905 實(shí)現(xiàn)。

　　4.6 抗擾措施

　　系統(tǒng)總的增益為60 dB， 因此利用有效的抗干擾措施才能避免自激和減少噪聲， 為此采用了如下方式：

　　(1) 所有信號(hào)耦合用電解電容兩端并接高頻瓷片電容以避免高頻增益下降。

　　(2) 使用同軸電纜。輸入級(jí)和輸出級(jí)使用BNC 接頭， 輸入級(jí)和功率級(jí)之間用同軸電纜連接。

　　(3) 數(shù)模隔離。數(shù)字部分和模擬部分之間除了電源隔離之外， 還在DAC TLV5620 后級(jí)加入光電耦合器進(jìn)行隔離，進(jìn)而成功消除了數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾。

　　5 軟件設(shè)計(jì)：

　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件時(shí)， 采用C8051F020 ， 完成增益預(yù)置及顯示功能， 其程序流程如圖5 所示。

　　圖5 軟件流程圖

　　整個(gè)設(shè)計(jì)包括模擬和數(shù)字兩大部分， 采用集成電路與分立元器件結(jié)合的方案， 集中了各自優(yōu)勢(shì)，起到了設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良、實(shí)現(xiàn)容易的效果。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了最大電壓增益AV≥60 dB， 輸入電壓有效值Vi≤10 mV， 且AV 手動(dòng)連續(xù)可調(diào)，3 dB 通頻帶為0～10 MHz ， 帶寬性能良好、制作成本低、電源效率高， 具有一定的應(yīng)用價(jià)值。