TI器件构建的宽带直流放大器设计——国二C题解析

"国二 C 宽带直流放大器设计报告，来自宜宾学院的学生石坤、王照辉和刘伟的作品，荣获四川省一等奖和国家二等奖。该设计采用TI公司的MSP430F247单片机作为核心，结合VCA820、OPA690和THS3001等器件实现宽带直流放大、滤波和控制功能。设计中包含前级高共模抑制比放大器、滤波电路、后级放大电路以及显示和控制模块，能够程控调节增益并预置3dB带宽。系统具有良好的电磁兼容性和稳定性，抗干扰能力强，能够抑制直流零点漂移。" 本文档详细介绍了电子设计竞赛的作品——一个基于TI公司的MSP430F247的宽带直流放大器。这个设计项目由宜宾学院的学生团队完成，并在比赛中获得了显著的成绩。作品的核心在于利用TI的高性能芯片实现控制、滤波和增益放大，其中OPA690用于前级放大，VCA820提供压控可变增益，而THS3001则用于后级功率放大，确保超过10V的有效值输出。 设计方案中，首先考虑了可控增益放大器部分，OPA690和VCA820组成的放大电路可以对输入信号进行有效放大，同时具有高共模抑制比，减少噪声干扰。后级则通过THS3001和分立元件设计成功率放大器，实现了大动态范围的输出。单片机控制模块不仅能够调节放大器的增益，还能够预置3dB带宽，并通过TLV5619进行DA转换，实现增益的程序化控制。 系统设计上，整体思路清晰，从电源设计到各级电路的原理分析，每个环节都经过精心计算和设计。直流稳压电源为整个系统提供稳定的工作电压，前级放大器保证信号的初始放大，增益控制模块则可以根据需求调整增益大小。后级功率放大部分考虑到输出电压幅度的提升和负反馈互补输出，增强了系统的稳定性和输出能力。 软件设计部分，系统采用了总程序框图的设计方式，确保了控制逻辑的高效运行。在测试环节，团队使用了专业的测试仪器，通过严谨的测试方法收集数据，对测试结果进行了深入分析，验证了设计的性能和可靠性。 总结来看，这份设计报告全面展示了如何构建一个高性能的宽带直流放大器，其集成的单片机控制、数字信号处理技术以及优化的硬件设计，使得系统具备广泛的增益控制范围、优秀的抗干扰性能和高精度的增益调节，充分体现了电子设计的创新与实用性。