单片机+FPGA驱动的宽带可编程放大器设计与AGC功能实现

本文档主要探讨了一种基于单片机和FPGA的宽带放大器设计，该放大器采用了可编程放大器技术，具有自动增益控制（AGC）功能。核心设计思路是利用电压控制线性增益放大器AD603和功放级联，实现可变增益范围从-20dB到80dB，每步增益变化为1dB，确保在10kHz至10MHz的频带内增益波动保持在1dB以内，3dB通频带达到了15MHz。末级放大器的最大输出有效值可达8.5V。 设计者首先对两种主要方案进行了论证和选择：一是利用宽带运放和程控衰减器，但受限于DA的精度和带宽；二是选用AD603和功放组合，能够提供更精确的增益控制和较大的有效输出，同时保持较高的通带宽度。最终选择了方案二作为可变增益放大器的基础。 在功率放大方案上，选择了成本较低但调试复杂、易产生交越失真的三极管乙类功率放大器方案，与输出要求相匹配的宽带电流型运算放大器方案进行了对比，后者虽然制作简单，但性能更为稳定，因此被采纳。 在有效值测量方案中，作者评估了集成真有效值转换芯片、D/A结合比较器以及模拟峰值检波电路的优缺点。尽管方案一精度高但带宽受限，方案二虽能满足带宽需求但调试复杂，方案三则兼顾精度和宽带，且易于调试。因此，方案三被选为最佳方案，用于测量信号的有效值。 总结来说，这个宽带放大器设计既注重了性能的精确性和灵活性，也考虑了实际应用中的便利性和稳定性，是单片机和FPGA技术在可编程放大器领域的一个优秀实例。