华中科技大学学生设计的宽带可变增益放大器

本文档主要介绍了2003年中国大学生电子设计竞赛中的一等奖作品——华中科技大学王正齐、陈华奇和邓如岑团队设计的宽带放大器。该放大器采用了可变增益放大器AD603的关键技术，其设计目标是提升增益、扩大自动增益控制（AGC）范围，并通过软件补偿手段优化增益调节的精度和步进间隔。 首先，放大器的核心是AD603，它是一种低噪声、高精度的可编程增益放大器，能够提供稳定的增益控制，尤其是在高温环境下仍能保持良好的温度稳定性。输入部分采用高速电压反馈型运放OPA642作为跟随器，以提高输入阻抗，并增加了保护电路，确保系统的可靠性。 为了减少噪声和抑制高频自激，设计中采取了多种抗干扰措施。功放输出部分则采用分立元件构建，保证了系统的灵活性和性能。系统的工作频带覆盖了1kHz到20MHz，具有最小增益0dB和最大增益80dB的动态范围，增益调节步进仅为1dB，60dB以下的预置增益与实际增益误差小于0.2dB，显示出出色的精度。 在增益控制部分，作者对比了三种方案：一是利用场效应管的可变电阻特性，但这种方法受温度和电源漂移影响大，难以实现精确控制；二是采用可编程放大器通过数字信号进行精密调节，但实际增益与控制数字量之间非线性关系导致调节不均匀；三是选择线性控制的可编程增益放大器，如AD603，这种方案结合了线性控制和单片机易于控制的优点，同时降低了噪声和干扰。 综合考虑，最终选择了方案三，即利用AD603的特性进行增益控制，因为这提供了更好的精度和稳定性。论文还展示了系统的性能指标，包括不失真输出电压的有效值和AGC控制范围，证明了设计的有效性和实用性。 此外，文章还提到了竞赛的整体情况，包括参赛队伍的数量、奖项设置以及获取更多详细信息的途径。对于全国大学生电子设计竞赛的优秀作品，本刊不仅登载获奖论文，还邀请专家进行点评，以促进学术交流和学习。 这篇论文详细阐述了一个成功的设计案例，展示了如何运用AD603进行宽带放大器设计，强调了精确控制和噪声抑制的重要性，并通过对比分析了不同增益控制方案的优劣。这对于电子工程专业的学生和研究人员来说，是一篇有价值的参考文献。