射频宽带放大器设计与测试:增益、带宽与噪声性能
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更新于2024-07-11
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"射频宽带放大器的测试和设计要求"
射频宽带放大器是一种用于处理宽频率范围内信号的电子设备,它在通信、雷达、卫星接收等领域有广泛应用。本资源详细介绍了射频宽带放大器的测试条件和设计要求。
在测试条件方面,使用了ROHDE & SCHWARZ SMBV100A作为9K~3.2GHz的函数信号发生器,以及Tektronix TDS3052C 500M数字存储示波器进行测试。测试结果显示,系统的输入输出阻抗均为50Ω,-3dB通频带未给出具体数值,但在9KHz~102MHz频段内增益起伏小于1dB。增益调节范围为0dB~65dB,最大不失真输出电压有效值达到1.30V,输出噪声峰峰值最大为105mV。
设计要求分为基本要求和发挥要求两部分。基本要求中,放大器应具备最小20dB的电压增益,输入电压有效值不超过20mV,最大输出正弦波电压有效值至少200mV,且在1MHz~15MHz频带内增益起伏不超过1dB。同时,输入和输出阻抗均设定为50Ω。发挥要求则将电压增益提升至60dB,输入电压有效值降低至1mV,输出噪声电压峰值小于100mV,放大器的带宽扩展至100MHz,且在Av≥60dB时,最大输出正弦波电压有效值需达1V,保持信号无明显失真。
系统总体设计方案中,采用MSP430F449单片机作为控制系统,硬件包括小信号放大、程控增益放大、功率放大和继电器控制模块。程控增益放大电路关键部件为VCA824芯片,其增益范围可达40dB,带宽达420MHz,通过12位D/A转换器实现增益连续可调。后级功率放大电路采用THS3091电流反馈型运放,以增强带50Ω负载的能力,其高速度和大电流输出满足了系统输出电压有效值不低于1V的需求。
总结来说,该射频宽带放大器的设计和测试着重于宽频带增益稳定性、高输出电压能力、低噪声性能和灵活的增益调整,通过精心挑选的组件和优化的电路设计,确保了在各种工作条件下的高效运行。
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