基于压控对数放大器的宽带直流放大器设计

"这篇论文是关于2009年全国大学生电子设计竞赛中获得一等奖的项目——宽带直流放大器，由西安电子科技大学的学生朱灵、秦臻和景振华完成。" 该论文详细介绍了设计和实现宽带直流放大器的技术要点。在设计方案中，作者们着重考虑了增益控制和功率输出两个关键部分。对于增益控制，他们对比了三种不同的方法： 1. 方案一采用了场效应管或三极管作为可变电阻区来调整增益。然而，由于使用大量分立元件，这导致电路复杂且稳定性较差。 2. 方案二则利用高速乘法器型D/A转换器（如AD7420）进行增益调节。虽然这种方法简单且精度高，但实验发现其非线性误差大，带宽受限，且在高频时容易引发自激，因此未被采纳。 3. 最终，他们选择了方案三，即采用压控增益运算放大器VCA810。VCA810以其dB单位的增益调节能力（±40dB）和与单片机的良好兼容性脱颖而出，使得增益控制更加简便和精确。 在功率输出部分，他们也评估了两种策略： 1. 方案一采用分立元件构建功率输出电路。尽管成本较低，但由于设计和调试的复杂性，以及手工制作的不可靠性，这个方案被排除。 2. 而最终的实施方案未在摘要中详细说明，但可以推测可能涉及了高性能的运算放大器，如THS3120，以实现大于10V的有效值输出，并提高输出电压幅度。 论文还强调了合理级联、阻抗匹配、后级功率输出的重要性，以及如何通过单片机和数字信号处理技术实现增益预置和控制。此外，为了减少噪声和抑制高频自激，他们综合运用了电容去耦、滤波和屏蔽线等抗干扰措施。 关键词涵盖了“压控对数放大器”、“宽带”、“数字程控”，表明该设计结合了这些技术以实现一个高效、稳定且带宽宽的直流放大器。通过验证，这个设计成功实现了所有基本功能和部分扩展功能，展示了其在电子设计竞赛中的优秀性能。