东南大学团队2013年全国电子设计大赛：宽带放大器创新方案夺冠

2013年D题射频宽带放大器全国一等奖设计方案是东南大学学生廖振星等在指导下完成的优秀作品。该设计方案针对电子设计竞赛中的技术指标，强调了宽带、低噪声和高增益的特点。设计过程主要包括以下几个关键环节： 1. 系统构成：电路被设计为四级，以实现多目标的平衡。第一级主要是阻抗匹配和噪声抑制，确保信号在进入后续放大级前保持高质量；第二、三级采用程控增益控制芯片，如OPA847，提供高增益和宽频带特性，同时允许动态调整增益；第四级采用电流反馈放大器进行功率放大，确保在整个工作频率范围内保持稳定的性能。 2. 增益与带宽：方案1选择增益带宽积高的器件来保证宽广的频率响应，比如OPA847，能提供超过150MHz的带宽。方案2可能侧重于更高的频率响应，如OPA657可以达到1.6GHz，但可能在噪声抑制上稍逊色。 3. 噪声控制：设计者在每个级中都注重噪声抑制，从第一级开始就采取措施减少噪声引入，并通过精心选择器件，如VCA821，以保持在低噪声水平。 4. 放大器选择：方案3可能是考虑到更严格的增益控制，选择了OPA657或OPA846，这些器件在高增益带宽积的同时，能保证在特定条件下达到60dB的增益，同时能抑制输入噪声。 5. 中间级设计：中间级的增益控制非常重要，方案1选择单级VCA821，方案2则可能是多级结构，确保增益变化特性互补以获得平坦的频谱响应。 6. 后级放大：后级使用电压放大器，如方案1的单级VCA820，或方案2的精密设计，确保在高增益条件下也能提供稳定的输出。 7. 比较与优化：通过对比不同的方案和技术指标，最终选择了方案3，它能在满足高增益、宽频带和低噪声要求的同时，提供足够的带宽。 整个设计方案充分体现了对技术指标的理解和对电路结构的精细优化，展现了参赛团队在射频宽带放大器设计方面的专业技能和实践经验。