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5V单电源供电的宽带放大器的设计与仿真

作者:时间:2011-03-21来源:网络收藏

实现了一个5 V单基本功能。核心部分采用高速运算OPA820ID作为一级放大电路,THS3091D作为末级放大电路,利用DC-DC交换器TPS61087DRC为末级放大电路,在输出负载50 Ω上实现电压增益等于40 dB。该通频带范围10 Hz~10 MHz,系统最终可利用示波器测量输出电压的峰峰值和有效值,并利用MSP430单片机控制1602液晶显示输出数据的功能。整个系统结构简单,而且综合应用了电容去耦、滤波等抗干扰措施以减少噪声并抑制高频自激。经验证,本方案完成了要求和部分扩展功能。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/179375.htm

  1 方案论证与系统

  1.1 方案论证

  直接使用集成高电压输出运放OPA820,通频带从20 Hz~10 MHz,并能驱动50 Ω的负载,单纯用音频放大的方法来完成功率输出。同时要做到在输出负载上放大器最大不失真输出电压峰峰值≥10 V的难度较大,故采用DC-DC变换器TPS61087DRC为末级THS3091放大电路,最终设计这款高速放大器。本方案简单易行,由于采用单芯片,所以系统体积较小。

  1.2 系统设计

  利用模拟电子技术和单片机信号采集处理技术,最终完成增益控制及输出显示。系统框图如图1所示。

系统框图

图1 系统框图

  2 模拟电路设计

  利用TI公司的模拟软件Tina,设计出5 V和15 V电路和三级放大电路,并利用峰值检测电路的输出经单片机采样处理后液晶显示。Tina软件模拟出上述电路40 dB时的通频带范围为10 Hz~10 MHz。图2所示为三级放大电路的通频带图。

 三级放大电路的通频带图

图2 三级放大电路的通频带图


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