2011全国电赛D题：15MHz LC谐振放大器低功耗设计与实现

2011年全国电子设计大赛D题涉及了一款LC谐振放大器的设计方案，该方案旨在构建一个低噪声、高增益、低功耗的电路，用于在15MHz的频率下实现信号的高效放大。设计者们面对的主要挑战是在有限的电源（3.6V）、高频率需求（15MHz）、高增益（80dB）以及低功耗的要求下，找到最佳的解决方案。 首先，他们比较了两种衰减器方案：集成可控增益运算放大器和无源电阻衰减网络。集成运放由于供电限制和带宽增益积的问题，难以满足低功耗且宽频带的要求。相比之下，无源电阻衰减网络简单、噪声小且线性衰减，因此被选择，具体采用的是型对称衰减器，通过调整电阻参数可以得到合适的衰减效果。 放大器部分，方案一是集成运放，虽然便于实现，但在满足高频率、高增益和低功耗的要求时表现不佳。方案二是采用分立元件，如2SC3355三极管，其具有优良的噪声系数、高增益和宽带特性，配合自耦变压器-变压器耦合网络，实现了有效的选频放大。此外，通过选用NPN型三极管9018作为末级电压跟随电路，他们实现了阻抗匹配，进一步增强了驱动能力，确保了信号的稳定传输。 自动增益控制模块的加入使得放大器能够根据信号的变化动态调整增益，提高了系统的稳定性。经过测试，衰减后的信号经过LC谐振放大模块后，增益可达85.1dB，显示出优秀的性能。整个设计在带宽、增益、矩形系数等关键指标上都达到了或超越了比赛的基本要求和发挥部分，充分展示了参赛者的专业技能和创新思维。