基于压控对数放大器的宽带直流放大器设计

"全国电子设计大赛的一等奖项目，设计了一个基于压控对数放大器的宽带直流放大器。该电路由前级放大、增益控制、带宽预置、后级功率放大、键盘显示以及电源模块构成，具备手动连续调节和数字程控功能。" 在电子设计领域，本项目聚焦于宽带直流放大器的设计，采用了西安电子科技大学团队的创新方法。他们选择使用电流反馈型放大器OPA691和宽带运算放大器VCA810作为前级放大模块，以增强输入信号并输出放大后的电压。OPA691的电流反馈特性解决了电压反馈型放大器带宽随增益增加而降低以及压摆率不足的问题。VCA810则提供了方便的程控增益调整，而THS3120后级功率放大器则提升了输出电压的有效值范围，确保了放大器的性能。 设计中，团队采用了压控增益器件，并通过合理的级联和阻抗匹配来优化增益带宽积和输出电压幅度。通过单片机和数字信号处理技术，实现了增益的预置和精确控制，扩大了可控范围，同时增强了系统的稳定性和抗干扰能力。为了减少噪声和抑制高频自激，设计中还应用了电容去耦、滤波技术，并使用屏蔽线传输信号。 在方案设计与论证阶段，团队对比了多种增益控制和功率输出方案。对于可控增益放大器部分，他们放弃了场效应管或三极管控制增益的方案，因为这会导致电路复杂且稳定性差。高速乘法器型D/A方案虽然简单、精确，但由于非线性误差大、带宽受限和易自激的问题，也被排除。最终，他们选择了VCA810这种可调增益的运算放大器，因为其集成度高、控制简便且适合数字化处理。 在功率输出部分，团队没有采纳分立元件的方案，主要是因为设计和调试难度大，不利于快速可靠地实现项目目标。因此，他们选择了更为优化的解决方案，尽管未详细说明具体实现方式，但可以推断是采用了集成度更高、更便于实现稳定输出的功率放大组件。 这个获奖作品展示了在电子设计竞赛中的创新思维和技术应用，尤其是在增益控制和功率输出方面的深入研究，以及在抗干扰措施上的细致考量。它不仅体现了理论知识的实际应用，还展示了对现代电子技术的掌握和理解。