寬頻放大電路

① 寬頻放大器是什麼

在很寬的一段頻帶中放大倍數都一樣，都能正常工作的放大器叫寬頻放大器，在有線電視系統中有45-300MHz、45-450MHz、45-550MHz、45-860MHz等幾種帶寬。干線放大器、分配放大器都屬於寬頻放大器。

② 寬頻放大器的設計

一種可編程寬頻放大器的設計1 引言
隨著微電子技術的發展，寬頻放大器在科研中具有重要作用。寬頻運算放大器廣泛應用於A／D轉換器、D／A 轉換器、有源濾波器、波形發生器、視頻放大器等電路。這些電路要求運算放大器具有較高的頻帶寬度，電壓增值。為此，以可編程增益放大器THS7001和可 變增益放大器AD603為核心，設計一種可編程寬頻運算放大器。該電路增益調節范圍為-6～70 dB，步進間距為6dB，AGC為60 dB，-3 dB通頻帶為40 Hz～15MHz。矩陣鍵盤設置增益值、步進，點陣液晶顯示實時電壓有效值，人機界面友好，操作簡單方便。
2 系統總體設計方案
該系統主要由可控增益放大器、功率放大與峰值檢波、單片機顯示和控制3大模塊組成。其中可變增益放大器以THS7001和AD603為核心。單片機控制 THS7001實現增益粗調，並通過D／A轉換控制AD603實現增益細調，從而使總增益在- 6～70 dB的寬頻帶范圍內線性變化。前置放大器採用由寬頻電壓型反饋運放THS4011構成的射極跟隨器，可有效提高輸入電阻；後級功率放大器採用電流型反饋運 放AD811，提高系統帶負載能力。由二極體峰值檢波電路測量峰值，並通過A／D轉換、D／A轉換實現自動增益控制。通過鍵盤手動預置增益值，LCD實時 顯示預置增益值並輸出有效值。其系統總體設計框圖如圖1所示。3 器件選型及理論分析
3．1 輸入級電路運放選型
由於該電路雜訊主要取決於第一級放大器。所以選擇第一級運放成為決定雜訊大小的關鍵。電壓反饋型(VFB)運算放大器具有同相和反向輸人端阻抗基本相同 (均為高阻)，低雜訊，更好的直流特性，增益帶寬積為常數。反饋電阻的取值自由等特點：而電流反饋型(CFB)運算放大器則具有同相輸入端為高阻阻，反向 輸入端為低阻抗，帶寬不受增益影響，壓擺率更快，反饋電阻的取值有限制等特點。由此看出，CFB放大器適用於那些需要壓擺率快、低失真和可設置增益而不影 響帶寬的電路；而VFB放大器則適用於那些需要低調電壓、低雜訊的電路。因此選用電壓反饋型運放THS4011作為前級輸入。THS4011是一款高速低 雜訊運算放大器，其帶寬為290 MHz，壓擺率為310 V／μs，輸入雜訊為3．2 峰值檢波電路
峰值檢波電路由二極體電路和電壓跟隨器組成。其工作原理：當輸入電壓正半周通過時，檢波管 VU2導通，對電容C1、C2充電，直到到達峰值。三極體的基極由FPGA控制，產生1Oμs的高電平使電容放電，以減少前一頻率測量對後一頻率測量的影 響，提高幅值測量精度。其中Vu1為常導通，以補償VU2上造成的壓降。適當選擇電容值，使得電容放電速度大於充電速度，這樣電容兩端的電壓可保持在最大 電壓處，從而實現峰值檢波。
該電路能夠檢測寬范圍信號頻率，較低的被測信號頻率，檢波紋波較大，但通過增加小電容和大電容並聯構成的電容池可濾除紋波。而後級隔離，則增加由OPA277構成的射極跟隨器，如圖3所示。4 系統軟體設計
4．1 程序部分設計
系統軟體設計遵循結構化和層次化原則，由一個主程序及若乾子程序構成。主程序通過調用子程序控制子程序間的時序，從而使整個程序正常運行。系統軟體設計部 分由單片機和FPGA組成。單片機主要完成讀取鍵值、控制增益和顯示功能。而FPGA則作為匯流排控制器，管理鍵盤、液晶和A／D轉換器與單片機之間的數據 交換。以Ouartus II 7．2為設計環境，用Verilog HDL硬體描述語言編程，完成各功能模塊的設計，並模擬測試設計好的各個模塊，再將各個模塊相互連接。程序以按鍵中斷為主線，以各項功能為分支，圖4為程 序流程。4．2 FPGA部分設計
FPGA主要完成A／D、D／A轉換器的串並轉換。採用12位D／A轉換器TLV5618，該器件是串列介面，大大節約系統埠資源，但MCU的P0、 P2埠是並行口，與串列器件的時序匹配較復雜，用靜態口P1埠模擬串列口時序又會佔用MCU很多處理時間，影響系統效率。
為使MCU對串列器件操作簡單，把串列時序在FPGA中用狀態機描述，同時該控制狀態機又對MCU提供P0口、CS、WR的微機標准時序介面形式，這樣MCU只需選中相應地址，就可寫入所要得到的電壓數據，狀態機會完成串並轉換。
以串列介面時序將數據寫入器件並鎖存，與寫IO埠操作一樣簡單方便，而D／A轉換器模塊的輸出端既可得到相應輸出電壓，又達到控制增益的目的。
AGC部分採用循環結構，將A／D轉換采樣得到的數據與預設值循環相比較，再通過D／A轉換控制增益倍數，從而實現自動增益控制。5 測試方案及測試數據
該系統使用專門的測試儀器，包括單片機模擬器、雙蹤示波器、PC機、多功能函數信號發生器和交流電壓表等。調節輸入信號的幅值和頻率，結合示波器，測試寬 帶放大器的增益范圍以及通頻帶。測試結果表明，寬頻放大器總增益調節范圍為-6～70 dB。-3 dB通頻帶為40 Hz～15 MHz。將輸入信號頻率同定，改變輸入電壓幅值。記錄輸入電壓和輸出電壓的最大值和最小值。結果表明，AGC動態范圍大於60 dB。將輸入端短接，設置不同的電壓放大倍數，測量輸出電壓。結果表明，輸出電壓雜訊小於300 mV。6 結束語
寬頻放大器以可編程增益放大器THS7001和可變增益放大器AD603為核心，利用數字技術實現增益的步進和預置。總增益范圍為-6～70 dB，通頻帶為40．Hz～15 MHz，AGC動態范圍達到60 dB。前置放大器採用低雜訊電壓反饋型運放THS4011，大大提高輸人電阻。後級功率放大採用電流型反饋運放AD811，有效提高系統的帶負載能力。系 統採用多種抗干擾措施，並結合軟體修正，實現較高的精度，具有良好的雜訊，線性性能以及較低的功耗。系統界面友好，操作簡單，經測試已投入應用。

③ 什麼是寬頻直流放大器，有什麼用呢

寬頻直流放大器就是將輸出的微弱信號或通信接收端接收到空中微弱的信號進行提取、放大。理論上說就是可以提高你的網路速度。
分為兩種情況區別對待：

一、有線
1、有線的寬頻電信埠就已經限制死了，是改變不了的，
2、市面說的放大器只是類似路由的東西，因為寬頻信號在長距離線路中傳輸會存在衰減，放大器只是一個 信號增益放大，就是把衰減掉的那部分通過放大彌補上來，但是4M的帶寬最後最多也是4M理論值，不會大於4M的，電信埠限制死了。
二、無線
1、無線的放大其實也是一樣的，無線所謂的提高網速其實就是通過 放大器把比較弱得信號增強了，把不穩定的信號變穩定了所以網速就提上去了，其實就是這樣。
2、因為無線沒有使用導線傳輸，而且容易受到外界其他無線信號的干擾，在無線網路不穩定的情況下最好就使用放大器
3、但是使用放大器要注意了，放大器的質量一定要過關的，因為無線放大裡面存在一個雜訊因素，雜訊大增益低，不僅起不到穩定信號作用，反而網路更不穩定了。

④ 寬頻放大器的典型寬頻放大電路

包括有共基放大式、共射共基式、電壓電流並一串聯負反饋式、補償式、參差調諧式和行波式等。
共射共基式，將共基組態作為共射組態的負載，使其輸出迴路的等效電阻和等效電容都很低。既減小了由密勒效應產生的等效輸入電容，提高了共射級的上限頻率，又利用共基組態具有較高上限頻率的特點，使總的上限頻率比基本共射組態高。共射共基式放大電路是集成電路的基本放大單元。
共基放大式，特點是截止頻率高，輸入電阻和輸入等效電容低，常用於高頻放大。
電壓、電流並-串聯負反饋式 ，如圖所示。由R2、R1組成的並聯電流負反饋支路降低了第一級的輸入電阻；由R7、R4組成的串聯電壓負反饋支路降低了第二級的輸出電阻，也降低了第一級的等效電容；R6、R4所產生的局部電流負反饋降低了迴路增益，避免自激。該電路可工作到300MHz。
參差調諧式，將幾級具有調諧迴路的放大電路串接，並使每級的調諧中心頻率略有參差，便可擴展通頻帶。此種放大器常用在接收機的中頻放大級。
行波式，輸入迴路和輸出迴路均接入由LC組成的人工傳輸線，並令二者的傳輸速度相等，且輸入端和輸出端的負載電阻和傳輸線的阻抗相匹配，則輸出端的電流變化將為各級電流變化之和。因此級數越多，放大倍數越大，而且沒有帶寬下降和產生自激的缺點，但消耗電流太多。如參數配合得當，頻寬可達幾百兆赫。此種放大器常用在寬頻帶示波器或天線放大器中。
補償式，在集電極迴路串接補償電感器L，使高頻時的負載阻抗加大，以提高放大倍數；或在射極迴路接入補償電容器Ce，在高頻時它的容抗降低，削弱了Re兩端的負反饋電壓，從而提高放大倍數。如參數配合得當，便可在一段頻帶內抵消輸出迴路中負載電容和極間電容使高頻放大倍數下降的影響。此電路常用在示波器的末級放大。

⑤ 放大電路分為哪幾種

電壓放大（包括同相放大和反向放大）
電流放大
電壓跟隨器
積分放大器，微分放大器
對數放大器
指數放大器
功率放大器
低頻放大器，
高頻放大器

⑥ 寬頻前置放大電路

希望幫到你

⑦ 寬頻放大器電路原理圖誰有

幫助頂一下

⑧ 什麼是寬頻直流放大器

在現代電子設備、通訊設備和科研生產中常需要利用放大電路將感測器輸出的微弱信號或通信接收端接收到空中微弱的信號進行提取、放大。只有將信號放大到一定程度才能滿足後級設備的要求，使分析結果正確。同時很多設備還要求具有一定輸出功率，才能驅動後級設備或使通信的發射端將信號有效傳輸到接收端。然而面對多種多樣的放大要求，現在的放大電路難以在頻帶、增益動態范圍、功率等參數滿足設計要求。為此，這里設計一種寬頻直流放大器，該直流放大器的頻率從0 Hz到10 MHz，增益調節范圍為0～75 dB，帶寬可設置為5 MHz或10 MHz兩種，後級功率放大電路可輸出20 V的峰峰值。該系統成本低廉，精度高，滿足一般生產科研實驗要求，可應用於多種場合，具有推廣性。
1 系統設計方案
1．1 可控增益放大
可控增益放大由可變增益放大器(VGA)AD603實現的。AD603具有單通道、寬頻帶、低噪音、低畸變、高增益精度等特性，其內部是由R-2R梯形電阻網路和固定增益放大器構成，施加在其梯型網路輸入端的信號經衰減後，由固定增益放大器輸出，增益量是由增益控制介面參考電壓決定；而該參考電壓是通過單片機進行運算並控制D／A轉換器輸出其控制電壓來獲得的，從而實現較精確的數字控制。此外AD603能提供由直流到30 MHz以上的工作帶寬。電路集成度高，易於單片機控制，穩定性好，滿足系統要求。
1．2 後級功率放大
採用多片集成運算放大器並聯組成後級功率放大電路，通過改變放大器的增益實現不同倍數放大，多片放大器並聯可提供較大的輸出電流。多片集成運算放大器並聯放大電路結構較為簡單，易於實現，且輸出波形可無明顯失真。該系統選用高壓低失真電流反饋型放大器THS-3091，最大驅動電流可達350 mA，3片THS3091最大可提供為l050mA的電流，完全滿足系統設計要求。
1．3 濾波電路
根據系統設計要求，需要一個5 MHz和10 MHz的低通濾波器，一般集成濾波器和有源濾波電路都難以達到上述帶寬要求，且價格高。因此，該方案採用七階無源橢圓濾波器，該濾波器具有結構簡單、成本低廉、帶寬大，穩定性好，波動小等特點。並利用濾波器設計軟體filter solution快速設計出通帶波動小阻帶衰減大的濾波器。
2 系統硬體電路設計
系統總體設計方案如圖1所示，該系統由前級信號調理電路、可控增益電路、加法器電路、濾波選擇電路、後級程式控制放大電路和後級功率放大電路組成。

該系統設計的前級信號調理電路可對輸入信號進行阻抗匹配以及10倍放大，以提高輸入信號的信噪比；可控增益放大電路是以AD603為核心組成的，可對輸入信號實現-10～+30 dB的放大；加法器電路可實現對信號的零點漂移的有效調節，從而抑制零點漂移；以繼電器為核心的濾波器選擇電路可實現對信號的帶寬為5 MHz或1O MHz的選擇；由MAX309和THS309l組成的後級程式控制放大電路可對信號分別實現0．01，0．5，5，10倍的放大；功率放大電路由3片THS3091並聯構成，驅動50 Ω負載，輸出信號峰-峰值可達20 V且無明顯失真。
2．1 可控增益放大電路
可控增益放大電路是以可變增益放大器AD603為核心，信號直接輸入AD603的引腳3，引腳2輸入偏置電壓，並聯10 μF電容構成低通濾波器濾除輸入電壓噪音，引腳1的電平通過16位高精度D／A轉換器MAX541來調節增益放大，該的基準電壓是MAX6225的輸出電壓。AD603的5引腳與7引腳短接使其工作增益范圍為-10～+30 dB，帶寬為90 MHz狀態下，而其供電電壓通過10μF和0．1μF並聯接地去耦，提高系統穩定，抑制自激，如圖2所示。

2．2 後級程式控制放大電路
後級程式控制放大電路主要由模擬開關MAX309和THS3091構成，MAX309導通電阻約100Ω，可通過10 MHz以上的信號，容性負載小，使用方便，易於編程，可通過FPGA對MAx309進行開關選通，前級為同相放大，放大倍數為2倍，有利於信號隔離和傳輸，提高驅動負載能力，該電路可對輸入信號實現0．01、0．1、1、10倍的放大，如圖3所示。

2．3 後級功率放大電路
後級功率放大電路由3片THS3091並聯構成，±15V供電時，最大輸出電壓峰峰值可達20 V，根據該器件數據資料，THS3091輸出電流最大可達350 mA，為了達到輸出功率的要求，使用3個THS309l進行並聯，負載電阻由4隻200Ω電阻並聯組成。信號由同相端輸入，增益設置為3．8倍，起到隔離和放大信號的作用。如圖4所示。

3 系統軟體設計
本系統軟體部分由以單片機為核心的最小系統構成，進入歡迎界面後通過ENTER鍵可進入主菜單界面。通過不同的按鍵可選擇不同的軟體設置，系統軟體設計有兩檔校準放大電路中零點漂移，自動校準和手動校準。按鍵2可對放大系統帶寬進行選擇，按鍵3可選擇增益調節方式為手動連續調節，按鍵4可對電壓增益進行預置，預置范圍為0～75 dB，步距為5 dB。對系統所有設置可實時顯示，人機交互界面友好，軟體設計詳細流程如圖5所示。

4 測試方案與測試結果
4．1 測試條件
對該帶寬直流放大器在28℃室溫的環境下進行測試，其而測試儀器及型號如下：直流穩壓電源，SGl733SB3A；60 M示波器，Tektronix TDS1002；數字信號源，Tektronix AFG310；PC機，聯想WindOWS XP；模擬機，E51／S偉福模擬機。
4．2 測試結果
表1給出在放大器的通頻帶為5 MHz，輸入信號有效值為20 mV，預置增益放大為40 dB的測試條件下，改變其輸入信號的頻率，所測得的輸出信號的峰峰值；表2給出在放大器的通頻帶為10 MHz，輸入信號有效值為5 mV，預置增益放大為60 dB的測試條件下，改變其輸入信號的頻率，所測得的輸出信號的峰峰值。其最大輸出電壓峰峰值為20 V。

5 結束語
以VGA AD603為放大器核心的寬頻直流放大器，實現了對0～10 MHz正弦信號的0～75 dB放大，帶寬可設置為5 MHz或10 MHz兩種，在50Ω負載下最大輸出電壓峰峰值為20 V。如果採用MSP430F449代替以單片機AT89C55WD和FPGA構成的最小系統的控制可以增加性價比，同時可進一步減小雜訊。後級功率放大電路可採用±18 V代替±15 V，可進一步將信號的峰峰值提高到28 V以上，同時後級應採取一些保護措施(如加風扇)減小後級電路的溫度，增強系統穩定性。該系統設計採用PCB製作，可增加抗干擾性，抑制自激，具有廣泛的市場空間。

⑨ 寬頻運放電路的PCB設計要點有哪些

 寬頻實現和負反饋原理
寬頻放大器設計的主要障礙是有源器件的增益帶寬積的制約，即有源器件的增益在頻率高端隨著頻率的增加以6dB/倍頻程下降。 寬頻放大器常用的設計方法有： 平衡結構式放大器，負反饋式放大器， 有源匹配電路， 電抗網路匹配， 寬頻電阻匹配， 分布式放大器等。 其中負反饋式放大器具有如下明顯的優點：降低整個電路對晶 體管自身性能變化的敏感度;獲得較好的輸入阻抗匹配和較低的雜訊系數; 增大工作頻帶內放大器的穩定性; 增加放大器的線性度等。因此，負反饋技術被廣泛地運 用於寬頻放大器的設計當中。採用負反饋技術的放大器如圖1所示。
放大器的偏置電路如圖2所示。 圖2中電感 L1和 L2是射頻扼流圈 (RFC) ; 電容 C1-C4為電源濾波電容。.2 採用負反饋式的寬頻放大電路
圖3示為一種採用負反饋方式的寬頻放大電路，該電路放大器均採用變壓器耦合方式，放大部分採用場效應晶體管和晶體三極體相結合的方式。

電路中，輸入信號經耦合電容器加到變壓器Ti繞組的中心抽頭，再經變壓器T2的初級繞組加到場效應晶體管的柵極上，這種方式具有阻抗轉換的功能，將50 n輸入阻抗提高到200 n，變壓器Tz的次級繞組又是VT1的滿極負載，放大器的增益取決於T2的次級繞組(25/3=8，33)。VT2是射極輸出放大器方式，通過線圈抽頭的選擇可得到5011的輸出阻抗。
2.3 帶偏流補償的寬頻放大電路設計
圖4