宽带放大电路

① 宽带放大器是什么

在很宽的一段频带中放大倍数都一样，都能正常工作的放大器叫宽带放大器，在有线电视系统中有45-300MHz、45-450MHz、45-550MHz、45-860MHz等几种带宽。干线放大器、分配放大器都属于宽带放大器。

② 宽带放大器的设计

一种可编程宽带放大器的设计1 引言
随着微电子技术的发展，宽带放大器在科研中具有重要作用。宽带运算放大器广泛应用于A／D转换器、D／A 转换器、有源滤波器、波形发生器、视频放大器等电路。这些电路要求运算放大器具有较高的频带宽度，电压增值。为此，以可编程增益放大器THS7001和可 变增益放大器AD603为核心，设计一种可编程宽带运算放大器。该电路增益调节范围为-6～70 dB，步进间距为6dB，AGC为60 dB，-3 dB通频带为40 Hz～15MHz。矩阵键盘设置增益值、步进，点阵液晶显示实时电压有效值，人机界面友好，操作简单方便。
2 系统总体设计方案
该系统主要由可控增益放大器、功率放大与峰值检波、单片机显示和控制3大模块组成。其中可变增益放大器以THS7001和AD603为核心。单片机控制 THS7001实现增益粗调，并通过D／A转换控制AD603实现增益细调，从而使总增益在- 6～70 dB的宽频带范围内线性变化。前置放大器采用由宽带电压型反馈运放THS4011构成的射极跟随器，可有效提高输入电阻；后级功率放大器采用电流型反馈运 放AD811，提高系统带负载能力。由二极管峰值检波电路测量峰值，并通过A／D转换、D／A转换实现自动增益控制。通过键盘手动预置增益值，LCD实时 显示预置增益值并输出有效值。其系统总体设计框图如图1所示。3 器件选型及理论分析
3．1 输入级电路运放选型
由于该电路噪声主要取决于第一级放大器。所以选择第一级运放成为决定噪声大小的关键。电压反馈型(VFB)运算放大器具有同相和反向输人端阻抗基本相同 (均为高阻)，低噪声，更好的直流特性，增益带宽积为常数。反馈电阻的取值自由等特点：而电流反馈型(CFB)运算放大器则具有同相输入端为高阻阻，反向 输入端为低阻抗，带宽不受增益影响，压摆率更快，反馈电阻的取值有限制等特点。由此看出，CFB放大器适用于那些需要压摆率快、低失真和可设置增益而不影 响带宽的电路；而VFB放大器则适用于那些需要低调电压、低噪声的电路。因此选用电压反馈型运放THS4011作为前级输入。THS4011是一款高速低 噪声运算放大器，其带宽为290 MHz，压摆率为310 V／μs，输入噪声为3．2 峰值检波电路
峰值检波电路由二极管电路和电压跟随器组成。其工作原理：当输入电压正半周通过时，检波管 VU2导通，对电容C1、C2充电，直到到达峰值。三极管的基极由FPGA控制，产生1Oμs的高电平使电容放电，以减少前一频率测量对后一频率测量的影 响，提高幅值测量精度。其中Vu1为常导通，以补偿VU2上造成的压降。适当选择电容值，使得电容放电速度大于充电速度，这样电容两端的电压可保持在最大 电压处，从而实现峰值检波。
该电路能够检测宽范围信号频率，较低的被测信号频率，检波纹波较大，但通过增加小电容和大电容并联构成的电容池可滤除纹波。而后级隔离，则增加由OPA277构成的射极跟随器，如图3所示。4 系统软件设计
4．1 程序部分设计
系统软件设计遵循结构化和层次化原则，由一个主程序及若干子程序构成。主程序通过调用子程序控制子程序间的时序，从而使整个程序正常运行。系统软件设计部 分由单片机和FPGA组成。单片机主要完成读取键值、控制增益和显示功能。而FPGA则作为总线控制器，管理键盘、液晶和A／D转换器与单片机之间的数据 交换。以Ouartus II 7．2为设计环境，用Verilog HDL硬件描述语言编程，完成各功能模块的设计，并仿真测试设计好的各个模块，再将各个模块相互连接。程序以按键中断为主线，以各项功能为分支，图4为程 序流程。4．2 FPGA部分设计
FPGA主要完成A／D、D／A转换器的串并转换。采用12位D／A转换器TLV5618，该器件是串行接口，大大节约系统端口资源，但MCU的P0、 P2端口是并行口，与串行器件的时序匹配较复杂，用静态口P1端口模拟串行口时序又会占用MCU很多处理时间，影响系统效率。
为使MCU对串行器件操作简单，把串行时序在FPGA中用状态机描述，同时该控制状态机又对MCU提供P0口、CS、WR的微机标准时序接口形式，这样MCU只需选中相应地址，就可写入所要得到的电压数据，状态机会完成串并转换。
以串行接口时序将数据写入器件并锁存，与写IO端口操作一样简单方便，而D／A转换器模块的输出端既可得到相应输出电压，又达到控制增益的目的。
AGC部分采用循环结构，将A／D转换采样得到的数据与预设值循环相比较，再通过D／A转换控制增益倍数，从而实现自动增益控制。5 测试方案及测试数据
该系统使用专门的测试仪器，包括单片机仿真器、双踪示波器、PC机、多功能函数信号发生器和交流电压表等。调节输入信号的幅值和频率，结合示波器，测试宽 带放大器的增益范围以及通频带。测试结果表明，宽带放大器总增益调节范围为-6～70 dB。-3 dB通频带为40 Hz～15 MHz。将输入信号频率同定，改变输入电压幅值。记录输入电压和输出电压的最大值和最小值。结果表明，AGC动态范围大于60 dB。将输入端短接，设置不同的电压放大倍数，测量输出电压。结果表明，输出电压噪声小于300 mV。6 结束语
宽带放大器以可编程增益放大器THS7001和可变增益放大器AD603为核心，利用数字技术实现增益的步进和预置。总增益范围为-6～70 dB，通频带为40．Hz～15 MHz，AGC动态范围达到60 dB。前置放大器采用低噪声电压反馈型运放THS4011，大大提高输人电阻。后级功率放大采用电流型反馈运放AD811，有效提高系统的带负载能力。系 统采用多种抗干扰措施，并结合软件修正，实现较高的精度，具有良好的噪声，线性性能以及较低的功耗。系统界面友好，操作简单，经测试已投入应用。

③ 什么是宽带直流放大器，有什么用呢

宽带直流放大器就是将输出的微弱信号或通信接收端接收到空中微弱的信号进行提取、放大。理论上说就是可以提高你的网络速度。
分为两种情况区别对待：

一、有线
1、有线的宽带电信端口就已经限制死了，是改变不了的，
2、市面说的放大器只是类似路由的东西，因为宽带信号在长距离线路中传输会存在衰减，放大器只是一个 信号增益放大，就是把衰减掉的那部分通过放大弥补上来，但是4M的带宽最后最多也是4M理论值，不会大于4M的，电信端口限制死了。
二、无线
1、无线的放大其实也是一样的，无线所谓的提高网速其实就是通过 放大器把比较弱得信号增强了，把不稳定的信号变稳定了所以网速就提上去了，其实就是这样。
2、因为无线没有使用导线传输，而且容易受到外界其他无线信号的干扰，在无线网络不稳定的情况下最好就使用放大器
3、但是使用放大器要注意了，放大器的质量一定要过关的，因为无线放大里面存在一个噪声因素，噪声大增益低，不仅起不到稳定信号作用，反而网络更不稳定了。

④ 宽带放大器的典型宽带放大电路

包括有共基放大式、共射共基式、电压电流并一串联负反馈式、补偿式、参差调谐式和行波式等。
共射共基式，将共基组态作为共射组态的负载，使其输出回路的等效电阻和等效电容都很低。既减小了由密勒效应产生的等效输入电容，提高了共射级的上限频率，又利用共基组态具有较高上限频率的特点，使总的上限频率比基本共射组态高。共射共基式放大电路是集成电路的基本放大单元。
共基放大式，特点是截止频率高，输入电阻和输入等效电容低，常用于高频放大。
电压、电流并-串联负反馈式 ，如图所示。由R2、R1组成的并联电流负反馈支路降低了第一级的输入电阻；由R7、R4组成的串联电压负反馈支路降低了第二级的输出电阻，也降低了第一级的等效电容；R6、R4所产生的局部电流负反馈降低了回路增益，避免自激。该电路可工作到300MHz。
参差调谐式，将几级具有调谐回路的放大电路串接，并使每级的调谐中心频率略有参差，便可扩展通频带。此种放大器常用在接收机的中频放大级。
行波式，输入回路和输出回路均接入由LC组成的人工传输线，并令二者的传输速度相等，且输入端和输出端的负载电阻和传输线的阻抗相匹配，则输出端的电流变化将为各级电流变化之和。因此级数越多，放大倍数越大，而且没有带宽下降和产生自激的缺点，但消耗电流太多。如参数配合得当，频宽可达几百兆赫。此种放大器常用在宽频带示波器或天线放大器中。
补偿式，在集电极回路串接补偿电感器L，使高频时的负载阻抗加大，以提高放大倍数；或在射极回路接入补偿电容器Ce，在高频时它的容抗降低，削弱了Re两端的负反馈电压，从而提高放大倍数。如参数配合得当，便可在一段频带内抵消输出回路中负载电容和极间电容使高频放大倍数下降的影响。此电路常用在示波器的末级放大。

⑤ 放大电路分为哪几种

电压放大（包括同相放大和反向放大）
电流放大
电压跟随器
积分放大器，微分放大器
对数放大器
指数放大器
功率放大器
低频放大器，
高频放大器

⑥ 宽带前置放大电路

希望帮到你

⑦ 宽带放大器电路原理图谁有

帮助顶一下

⑧ 什么是宽带直流放大器

在现代电子设备、通讯设备和科研生产中常需要利用放大电路将传感器输出的微弱信号或通信接收端接收到空中微弱的信号进行提取、放大。只有将信号放大到一定程度才能满足后级设备的要求，使分析结果正确。同时很多设备还要求具有一定输出功率，才能驱动后级设备或使通信的发射端将信号有效传输到接收端。然而面对多种多样的放大要求，现在的放大电路难以在频带、增益动态范围、功率等参数满足设计要求。为此，这里设计一种宽带直流放大器，该直流放大器的频率从0 Hz到10 MHz，增益调节范围为0～75 dB，带宽可设置为5 MHz或10 MHz两种，后级功率放大电路可输出20 V的峰峰值。该系统成本低廉，精度高，满足一般生产科研实验要求，可应用于多种场合，具有推广性。
1 系统设计方案
1．1 可控增益放大
可控增益放大由可变增益放大器(VGA)AD603实现的。AD603具有单通道、宽频带、低噪音、低畸变、高增益精度等特性，其内部是由R-2R梯形电阻网络和固定增益放大器构成，施加在其梯型网络输入端的信号经衰减后，由固定增益放大器输出，增益量是由增益控制接口参考电压决定；而该参考电压是通过单片机进行运算并控制D／A转换器输出其控制电压来获得的，从而实现较精确的数字控制。此外AD603能提供由直流到30 MHz以上的工作带宽。电路集成度高，易于单片机控制，稳定性好，满足系统要求。
1．2 后级功率放大
采用多片集成运算放大器并联组成后级功率放大电路，通过改变放大器的增益实现不同倍数放大，多片放大器并联可提供较大的输出电流。多片集成运算放大器并联放大电路结构较为简单，易于实现，且输出波形可无明显失真。该系统选用高压低失真电流反馈型放大器THS-3091，最大驱动电流可达350 mA，3片THS3091最大可提供为l050mA的电流，完全满足系统设计要求。
1．3 滤波电路
根据系统设计要求，需要一个5 MHz和10 MHz的低通滤波器，一般集成滤波器和有源滤波电路都难以达到上述带宽要求，且价格高。因此，该方案采用七阶无源椭圆滤波器，该滤波器具有结构简单、成本低廉、带宽大，稳定性好，波动小等特点。并利用滤波器设计软件filter solution快速设计出通带波动小阻带衰减大的滤波器。
2 系统硬件电路设计
系统总体设计方案如图1所示，该系统由前级信号调理电路、可控增益电路、加法器电路、滤波选择电路、后级程控放大电路和后级功率放大电路组成。

该系统设计的前级信号调理电路可对输入信号进行阻抗匹配以及10倍放大，以提高输入信号的信噪比；可控增益放大电路是以AD603为核心组成的，可对输入信号实现-10～+30 dB的放大；加法器电路可实现对信号的零点漂移的有效调节，从而抑制零点漂移；以继电器为核心的滤波器选择电路可实现对信号的带宽为5 MHz或1O MHz的选择；由MAX309和THS309l组成的后级程控放大电路可对信号分别实现0．01，0．5，5，10倍的放大；功率放大电路由3片THS3091并联构成，驱动50 Ω负载，输出信号峰-峰值可达20 V且无明显失真。
2．1 可控增益放大电路
可控增益放大电路是以可变增益放大器AD603为核心，信号直接输入AD603的引脚3，引脚2输入偏置电压，并联10 μF电容构成低通滤波器滤除输入电压噪音，引脚1的电平通过16位高精度D／A转换器MAX541来调节增益放大，该的基准电压是MAX6225的输出电压。AD603的5引脚与7引脚短接使其工作增益范围为-10～+30 dB，带宽为90 MHz状态下，而其供电电压通过10μF和0．1μF并联接地去耦，提高系统稳定，抑制自激，如图2所示。

2．2 后级程控放大电路
后级程控放大电路主要由模拟开关MAX309和THS3091构成，MAX309导通电阻约100Ω，可通过10 MHz以上的信号，容性负载小，使用方便，易于编程，可通过FPGA对MAx309进行开关选通，前级为同相放大，放大倍数为2倍，有利于信号隔离和传输，提高驱动负载能力，该电路可对输入信号实现0．01、0．1、1、10倍的放大，如图3所示。

2．3 后级功率放大电路
后级功率放大电路由3片THS3091并联构成，±15V供电时，最大输出电压峰峰值可达20 V，根据该器件数据资料，THS3091输出电流最大可达350 mA，为了达到输出功率的要求，使用3个THS309l进行并联，负载电阻由4只200Ω电阻并联组成。信号由同相端输入，增益设置为3．8倍，起到隔离和放大信号的作用。如图4所示。

3 系统软件设计
本系统软件部分由以单片机为核心的最小系统构成，进入欢迎界面后通过ENTER键可进入主菜单界面。通过不同的按键可选择不同的软件设置，系统软件设计有两档校准放大电路中零点漂移，自动校准和手动校准。按键2可对放大系统带宽进行选择，按键3可选择增益调节方式为手动连续调节，按键4可对电压增益进行预置，预置范围为0～75 dB，步距为5 dB。对系统所有设置可实时显示，人机交互界面友好，软件设计详细流程如图5所示。

4 测试方案与测试结果
4．1 测试条件
对该带宽直流放大器在28℃室温的环境下进行测试，其而测试仪器及型号如下：直流稳压电源，SGl733SB3A；60 M示波器，Tektronix TDS1002；数字信号源，Tektronix AFG310；PC机，联想WindOWS XP；仿真机，E51／S伟福仿真机。
4．2 测试结果
表1给出在放大器的通频带为5 MHz，输入信号有效值为20 mV，预置增益放大为40 dB的测试条件下，改变其输入信号的频率，所测得的输出信号的峰峰值；表2给出在放大器的通频带为10 MHz，输入信号有效值为5 mV，预置增益放大为60 dB的测试条件下，改变其输入信号的频率，所测得的输出信号的峰峰值。其最大输出电压峰峰值为20 V。

5 结束语
以VGA AD603为放大器核心的宽带直流放大器，实现了对0～10 MHz正弦信号的0～75 dB放大，带宽可设置为5 MHz或10 MHz两种，在50Ω负载下最大输出电压峰峰值为20 V。如果采用MSP430F449代替以单片机AT89C55WD和FPGA构成的最小系统的控制可以增加性价比，同时可进一步减小噪声。后级功率放大电路可采用±18 V代替±15 V，可进一步将信号的峰峰值提高到28 V以上，同时后级应采取一些保护措施(如加风扇)减小后级电路的温度，增强系统稳定性。该系统设计采用PCB制作，可增加抗干扰性，抑制自激，具有广泛的市场空间。

⑨ 宽带运放电路的PCB设计要点有哪些

 宽带实现和负反馈原理
宽带放大器设计的主要障碍是有源器件的增益带宽积的制约，即有源器件的增益在频率高端随着频率的增加以6dB/倍频程下降。 宽带放大器常用的设计方法有： 平衡结构式放大器，负反馈式放大器， 有源匹配电路， 电抗网络匹配， 宽带电阻匹配， 分布式放大器等。 其中负反馈式放大器具有如下明显的优点：降低整个电路对晶 体管自身性能变化的敏感度;获得较好的输入阻抗匹配和较低的噪声系数; 增大工作频带内放大器的稳定性; 增加放大器的线性度等。因此，负反馈技术被广泛地运 用于宽带放大器的设计当中。采用负反馈技术的放大器如图1所示。
放大器的偏置电路如图2所示。 图2中电感 L1和 L2是射频扼流圈 (RFC) ; 电容 C1-C4为电源滤波电容。.2 采用负反馈式的宽带放大电路
图3示为一种采用负反馈方式的宽带放大电路，该电路放大器均采用变压器耦合方式，放大部分采用场效应晶体管和晶体三极管相结合的方式。

电路中，输入信号经耦合电容器加到变压器Ti绕组的中心抽头，再经变压器T2的初级绕组加到场效应晶体管的栅极上，这种方式具有阻抗转换的功能，将50 n输入阻抗提高到200 n，变压器Tz的次级绕组又是VT1的满极负载，放大器的增益取决于T2的次级绕组(25/3=8，33)。VT2是射极输出放大器方式，通过线圈抽头的选择可得到5011的输出阻抗。
2.3 带偏流补偿的宽带放大电路设计
图4