基于MSP430控制器宽带放大器-3 动态, 信号, 一级

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三、电路与程序设计
1.放大和滤波电路
此部分电路由两级AD603级联构成，通过一个-3dB带宽为5M或10M的椭圆滤波器连接前后级的AD603。单级AD603的动态增益范围是-10dB～30dB，理论上两级AD603输出的动态范围是80dB。但是输入信号经过第一级AD603放大后可能大于下一级AD603的输入信号范围，于是在两级AD603之间接一级阻抗匹配滤波器，这样既可以有效防止高频自激，又对信号进行衰减，使后级AD603的输入信号不至于过大，而且还可以通过程序控制两个滤波器之间的选通来确定放大器带宽。滤波器的衰减为-12dB，于是此电路实际输出动态范围为-32dB～48dB。具体电路如图3-1所示。

图3-1
程控放大滤波电路

2.抑制直流零点漂移电路
此部分电路的输入信号由两部分组成，一是前级AD603的输出，一是12位DAC的输出电压，通过低失真电压反馈放大器THS4011构成简单的加法器，并且有6dB的增益，由单片机控制DAC输出电压，达到抑制直流零点漂移的目的。具体电路如图3-2所示。
其后还有一增益可程控选择为26dB或36dB的信号调理电路，具体电路见附图1。
3.功率放大电路
题目要求最大输出电压正弦波有效值Vo≥10V，输出信号波形无明显失真。因负载为50Ω，这就需要放大电路有较强的驱动能力，输出电流较大。要使最大输出电压正弦波有效值Vo≥10V，在50Ω负载上连续输出电流必须大于10V/50Ω=200mA。
AD811增益为6dB时，-3dB带宽120MHz，单片可输出100mA电流。系统采用4个AD811并联扩流的方式，每个AD811接成+2倍放大，并用18V电源，达到较强的负载驱动能力。实际测试中最大输出电压正弦波有效值可达10.6V，并且信号波形无明显失真。具体电路如图3-3所示。
4.直流稳压电源电路
题目要求设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。因为题目中要求最大输出电压正弦波有效值Vo≥10V，所以系统需要±18V的供电，稳压电源的设计采用7805、7905等三端稳压芯片，产生±5V、±12V和±18V的电源电压。具体电路如附图2所示。