带宽直流放大器：设计、增益控制与性能优化

本文档主要介绍了设计一种带宽直流放大器的技术细节。这种放大器由多个关键组件组成，包括前置放大电路、可预置增益放大电路、低通滤波电路、后级放大电路以及单片机控制电路。核心部分是增益放大电路，采用两级AD603可变增益宽带放大器，通过单片机精确预置增益，实现连续可调。AD603的增益与差分输入电压成正比，基本增益可达40V/G + 10dB，这使得最大电压增益达到60dB。 低通滤波器采用二阶巴特沃斯滤波器，这种滤波器具有平坦的通频带特性，能在信号传输过程中提供良好的频率响应。后级放大电路的任务是将输出电压的有效值放大至10V，确保信号不失真。系统设计时特别考虑了输入阻抗匹配问题，选择了OPA692高速宽带运放作为前级，其特性如高速度、宽频带和高输入阻抗，能够满足系统的性能需求并减少级间干扰。 在方案论证与设计阶段，文中详细对比了不同增益控制和输入阻抗匹配方案，最终选择了线性控制电压与增益关系的AD603和OPA692来实现最佳效果。滤波电路的选择则偏向于高频性能优良的二阶巴特沃思滤波器，以保持信号的平坦传递。 理论分析与参数计算部分深入探讨了电压增益控制的原理，强调了dB作为对数单位在增益设定中的应用，以及如何通过调整输入电压来精确调整放大器的增益。整个设计注重了性能、成本效益和电源效率的平衡，是一种实用且高效的带宽直流放大器解决方案。