基于压控对数放大器的宽带直流放大器设计

"宽带直流放大器的设计与实现" 在本文中，我们探讨的是一种基于压控对数放大器的宽带直流放大器，它由多个关键模块组成，包括前级放大模块、增益放大模块、带宽预置模块、后级功率放大电路、键盘及显示模块以及电源模块。该设计特别强调其宽带手动连续调节和数字程控功能。 在前级放大电路中，设计者选择了电流反馈型放大器OPA691与宽带运算放大器VCA810。OPA691的优势在于其能够弥补一般电压反馈型放大器在增益增加时带宽会急剧降低的问题，同时提供足够的压摆率。VCA810则提供了方便的程控增益调整，使得增益可以根据需求灵活设定。后级功率放大电路采用了THS3120，其目的是为了实现大于10V的有效值输出，显著提升了输出电压幅度。 设计中采用的压控增益器件，通过合理的级联和阻抗匹配，实现了增益带宽积的提升和输出电压幅度的扩大。同时，利用单片机和数字信号处理技术，增益可以进行预置和精确控制，确保了系统的稳定性和广泛的可控范围。为了减少噪声和抑制高频自激，设计中还采取了电容去耦、滤波和使用屏蔽线传输信号等抗干扰措施。 在方案设计与论证阶段，作者对比了不同方案的优缺点。对于可控增益放大器部分，方案一利用场效应管或三极管控制增益，但电路复杂，稳定性不佳；方案二采用高速乘法器型D/A实现增益控制，虽然简单精确，但非线性误差大且带宽有限，易发生自激；方案三，即VCA810，因其集成度高、操作简便和易于数字化控制而被采纳。在功率输出部分，方案一采用分立元件，但由于设计和调试难度大，可靠性难以保证，所以未被采用。 这款宽带直流放大器结合了高性能的集成电路和巧妙的系统设计，实现了宽带调节和数字程控，具备良好的稳定性和抗干扰能力，适用于各种需要宽频带和高增益控制的应用场景。