如何设计一个宽带直流放大器，使其具备至少40dB的电压增益和0至5MHz的通频带，同时保证信号波形无失真？请结合《2009年全国大学生电子设计大赛：宽带直流放大器挑战》中的相关要求，给出详细的电路设计和计算步骤。

在设计宽带直流放大器时，首先要确保电压增益和通频带满足大赛的基本要求。根据题目要求，电压增益至少为40dB，对应的电压比值为100（20LOG100=20*2=40dB）。为此，我们需要设计一个多级放大电路，每一级的增益至少为10倍，以保证总增益达到100倍。

参考资源链接：[2009年全国大学生电子设计大赛：宽带直流放大器挑战](https://wenku.csdn.net/doc/65u1w5kqss?spm=1055.2569.3001.10343)

接下来，我们需要关注通频带的范围。为了满足0至5MHz的通频带，每级放大器的带宽都应大于5MHz。这通常通过使用宽带运算放大器来实现，或者对放大电路的各级进行优化，以减少晶体管的内部电容效应和寄生电容的影响。同时，为了减少信号失真，放大器的非线性特性应尽可能小，可以通过适当选择晶体管或运算放大器，并设计合适的偏置电路来实现。

在信号波形无失真方面，需要考虑放大器的谐波失真和相位失真。谐波失真可以通过选择低失真的放大器件和精心设计偏置电路来减小。相位失真则要求放大器的各级相位响应要协调一致，可以通过使用相位补偿电路来实现。

根据大赛的评分标准和试题分析，输入电阻至少为50Ω，而负载电阻要在50±2Ω之间。设计时，应考虑输入和输出阻抗匹配，以保证最大功率传输。

最后，为了实现电压增益的可调性，可以设计一个分档可调增益电路或者使用数字电位器来实现连续可调。同时，输出端的噪声电压要控制在要求范围内，这需要合理选择低噪声放大器件和适当的电源去耦设计。

为了完成这样的设计，建议参考《2009年全国大学生电子设计大赛：宽带直流放大器挑战》一书，该书详细介绍了相关的设计要求、电路设计思路和解决方案，对理解和设计宽带直流放大器将提供极大的帮助。

参考资源链接：[2009年全国大学生电子设计大赛：宽带直流放大器挑战](https://wenku.csdn.net/doc/65u1w5kqss?spm=1055.2569.3001.10343)