三角波放大電路高頻設(shè)計(jì)報(bào)告

1、三角波放大電路設(shè)計(jì)報(bào)告 課程 電子線路實(shí)驗(yàn) 班級 13級信息工程 姓名 岑福娟 學(xué)號 1328405048 指導(dǎo)教師 金慧敏 正弦波放大電路【實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟆炕疽螅褐谱魅遣ǚ糯箅娐罚斎胄盘栴l率在上下限頻率之間。輸入波形：三角波下限頻率：1.92MHz上限頻率：19.2MHz增益：52.083輸出幅度：>10Vpp【實(shí)驗(yàn)原理】1、 設(shè)計(jì)模型一級運(yùn)放信號輸入LC濾波二級運(yùn)放信號輸出信號輸出注：考慮到設(shè)計(jì)所需的頻率較高，且增益較大，再加上無源濾波器的衰減，所以采用二級放大來達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。2、 芯片選用本實(shí)驗(yàn)選用的是OPA847以及THS3091兩款芯片。OPA847單位增益穩(wěn)定，且增益

2、帶寬積較大，滿足實(shí)驗(yàn)要求。而THS4011是寬帶低噪聲運(yùn)放，可以改善電路的性能，同時(shí)它的增益帶寬積也較大。前級采用OPA847芯片作信號初步放大，接著用HTS309做后級放大，最后接上LC帶通濾波器進(jìn)行濾波3、 濾波器選用實(shí)驗(yàn)初始設(shè)計(jì)采用的是RC帶通濾波器，但是在實(shí)際焊出RC濾波器與二階濾波器與對其仿真，RC濾波器的通帶特性沒有LC濾波器的好，故采用LC濾波器。【實(shí)驗(yàn)器材】1、OPA847:1片； 雙電源：±5V 增益帶寬積：600MHz2、THS3091:1片； 雙電源： ±5-±15V 增益帶寬積：290MHz3、1k滑動(dòng)變阻器：3個(gè) 10k滑動(dòng)變阻器：1個(gè)

3、通過變阻來實(shí)現(xiàn)增益可調(diào)以及一些特殊阻值的電阻的實(shí)現(xiàn)4、0.1uf電容：4個(gè) 4.7uf電解電容：4個(gè)2.2uf電解電容：4個(gè)333pH、68pH電容各一個(gè)47pH、153pH、1000pH各兩個(gè)5、10uH電感，1uH電感各一個(gè)6、50電阻5個(gè)7、470nH、1800nH的電感各一個(gè)8、信號發(fā)生器、示波器、直流電源9、電路板等焊接工具若干?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1、 在multisim軟件下仿真該電路OPA847用于前級放大，放大倍數(shù)為10倍，ths3091作為后級放大放大倍數(shù)為5倍將輸出電壓放大到10以外放大器的仿真波形：輸入250mV三角波（2） 濾波電路仿真電路：（2） 仿真結(jié)果波特圖：其中，中心

4、頻帶增益為接近于5dB下限頻率滿足1.92Hz上限頻率滿足19.2MHz芯片引腳圖焊接實(shí)物圖如下u 示波器波形在用儀器測試實(shí)物圖的結(jié)果時(shí)，由于三角波調(diào)不到高頻，所以采用正弦波進(jìn)行測試（1） 第一級放大波形二級放大波形輸入波形為幅度為1V濾波器波形頻率F=14MHz峰峰值Vp-p=200mV頻率F=16MHz峰峰值Vp-p=169mV頻率F=17MHz峰峰值Vp-p=146mV頻率F=20MHz峰峰值Vp-p=130mV末級放大波形頻率F=11MHz峰峰值Vp-p=10.7V頻率F=20MHz峰峰值Vp-p=11.6V 噪聲波形結(jié)果分析】通過軟件multisim等軟件的仿真分析，確定了電路圖的基

5、本設(shè)計(jì)，在實(shí)際電路驗(yàn)證中：無論是濾波器的通帶、衰減、以及放大電路的平滑度，均不如仿真結(jié)果的理想。實(shí)際電路的濾波在1.92M-19.2MHz之間的通帶衰減比較小，約為衰減了5倍，但是在20MHz之后的帶寬內(nèi)，信號衰減倍數(shù)并沒有急劇降低，因此濾波輸出并未完全達(dá)到指標(biāo)。但是其在45MHz時(shí)：信號基本已經(jīng)衰減至0。同時(shí)，放大后的信號，在19.2MHz時(shí)輸出為6.4V，中心頻率11MHz處的輸出為11.2V。但是在下限頻率1.92MHz時(shí)的輸出為16.7V，在0.2MHz處的輸出為17.1V。其下限頻率處的衰減未達(dá)到指標(biāo)衰減40dB。除此之外，其上限頻率與要求的20MHz也有一定的差距，因此電路還有待改

6、進(jìn)的地方?！咀⒁馐马?xiàng)】 1、焊接電路時(shí)謹(jǐn)慎用電烙鐵，以防燙傷； 2、焊接時(shí)注意不要把焊盤焊掉； 3、布局要緊密，地線可統(tǒng)一托錫?！緦?shí)驗(yàn)總結(jié)與分析】在高頻放大實(shí)驗(yàn)中，要考慮到板子的布局，走線對信號的影響，還有元件之間的干擾，前級放大與后級放大的阻抗匹配。最初采用的三極管放大，因?yàn)樵谕◣е械姆糯蟊稊?shù)不能很好的調(diào)節(jié)，只能放棄，選擇使用芯片進(jìn)行放大。使用芯片進(jìn)行放大時(shí)，多采用了芯片手冊上的測試電路進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真，在軟件仿真和硬件驗(yàn)證的過程中，我明白了許多電路中在理論值和實(shí)際測量中的區(qū)別與不同。 這次實(shí)驗(yàn)前前后后花了幾個(gè)星期的時(shí)間，雖然在最后測試板子的時(shí)候一些指標(biāo)都沒有達(dá)到，其中有一些仍舊不會(huì)解決方法，但我依然學(xué)到了很多，溫顧了高頻和模電的相關(guān)知識(shí)，對高頻放大與低頻之間的不同也有了更加深刻的理解。在焊接電路前，一定要先布局好器件，