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伸至直流,即级与级之间不能加电容耦合隔离直流,则前级ad603输出的直流偏置会严重影响后级放大。本文采用1片ad603,后级采用多通道继电器切换增益的方式。ad603单片实现10~30 db放大,后级跟随不同固定增益的放大电路来实现分段连续放大,最后达到整体增益连续可调的目的。 本设计由小信号程控放大10 db放大及调零、带宽滤波、后级功率放大、单片机及人机交互等电路组成。系统总体结构框图如图1所示。程控放大电路采用一片电压控制芯片ad603实现-10~30 db放大。调零放大电路采用opa690构成10 db同相放大器兼做静态调零电路。宽带滤波电路采用2路7阶巴特沃斯低通滤波器分别实现dc~5 mhz和dc~10 mhz带宽限制。后级根据不同情况分别采用opa690和ths3092实现10 db与18db固定增益功率放大。atmegal28单片机通过10位串行d/a转换器tlc5615控制ad603的放大倍数,通过控制继电器组切换不同的滤波电路来实现不同的带宽限制,切换不同的放大电路通道实现分段连续放大,最终实现整体增益0~60 db连续可调,通过控制键盘和液晶显示来实现人机交互。
可延伸至直流,即级与级之间不能加电容耦合隔离直流,则前级ad603输出的直流偏置会严重影响后级放大。本文采用1片ad603,后级采用多通道继电器切换增益的方式。ad603单片实现10~30 db放大,后级跟随不同固定增益的放大电路来实现分段连续放大,最后达到整体增益连续可调的目的。 本设计由小信号程控放大10 db放大及调零、带宽滤波、后级功率放大、单片机及人机交互等电路组成。系统总体结构框图如图1所示。程控放大电路采用一片电压控制芯片ad603实现-10~30 db放大。调零放大电路采用opa690构成10 db同相放大器兼做静态调零电路。宽带滤波电路采用2路7阶巴特沃斯低通滤波器分别实现dc~5 mhz和dc~10 mhz带宽限制。后级根据不同情况分别采用opa690和ths3092实现10 db与18db固定增益功率放大。atmegal28单片机通过10位串行d/a转换器tlc5615控制ad603的放大倍数,通过控制继电器组切换不同的滤波电路来实现不同的带宽限制,切换不同的放大电路通道实现分段连续放大,最终实现整体增益0~60 db连续可调,通过控制键盘和液晶显示来实现人机交互。
以直接处理模拟信号,而不必像数字滤波器那样需要a/d、d/a变换,简化了电路设计,提高了系统的可靠性。 综上所述,本系统采用方案3,利用集成芯片max297实现低通滤波器,利用ltc1068实现高通滤波器;采用方案2,利用无源lc滤波器技术来实现四阶椭圆低通滤波器。 2 系统总体设计方案及实现方框图 本系统以单片机及fpga为控制核心,由可控增益放大模块、程控滤波模块和幅频特性测试模块构成。系统框图如图1所示。输入振幅为1 v的信号经分压网络衰减后变成振幅10 mv的小信号,经opa690前级放大2倍,同时起到阻抗变换和隔离的作用。与此同时由ad9851产生一设定频率的正弦信号,通过模拟开关选择一道送到后级。信号由程序控制ad603进行0~60db的可调增益放大后,送入滤波模块。滤波模块包括低通、高通、椭圆滤波器,其中低通、高通由程序控制-3 db截止频率在1~30 khz范围内可调,步进1khz.椭圆滤波器截止频率50 khz.再通过模拟开关选择某一特定滤波信号输出,经有效值检波和a/d转换后送入fpga进行幅频特性的测试,再用两块dac0800实现幅频特性曲线的显示。
生调制信号,需要在fpga内部实现低频段的dds模块以产生正弦波(模拟调制am和fm)和二进制基带码(数字调制ask/fsk/psk)。由于ad9851输出的正弦信号存在谐波,因此需加一个无源滤波器滤波。由于无源滤波的衰减特性,为使信号源的最终输出信号幅值稳定,系统需加一级agc电路。pga程控放大器采用dac7611作为基准控制输出信号的幅度。am电路采用模拟乘法器ad835构成,ask调制较简单,直接用dds产生的二进制基带序列控制模拟开关,从而控制ad9851信号的输出。最后由多路选择器和opa690功放电路控制输出。 4 系统硬件电路设计 4.1 ad9851电路模块和控制逻辑 由于ad9851工作频率较高,容易引入较大噪声,因此需要注意电源与地线的连接,以减小噪声。为避免高频干扰,用pcb制板实现ad9851及其外围。其电路如图2所示。 频率控制字和相位控制字写入时序有并行和串行两种方式,这可用pfga内部状态机实现。该系统设置的fm调制分为两级最大频偏:5 khz和10 khz,而psk调制信号由改变相位控制字实现。控制字及理论值计算如下:低频段
: 采用高速宽带运放opa692 作为构成前级的射级跟随器。opa692 是高速宽带运放, 其在±5 v 双电源工作时,增益为2,频带宽度为190 mhz,电压转换速率为2 100 v/μs。 经过比较, 采用方案二。由于ad603 的输入阻抗只有100 ω, 使用opa692 作为前级输入完全能满足要求,并且可以很好地隔绝前级电路对后级电路的干扰, 实现级间的阻抗匹配。 2.3 滤波电路选择方案 方案一: 采用rc 滤波电路, 但rc 滤波衰减很大;方案二: 利用高速宽带运放opa690 设计二阶巴特沃思滤波器, 其通频带内的频率响应曲线最大限度平坦, 没有起伏, 而在阻频带则逐渐下降为零。经比较, 选择方案二。 3 理论分析与参数计算 3.1 电压增益控制原理分析 电压增益控制原理分析ad603 的基本增益为:gain =40 vg+10, 其中,vg是差分输入电压, 单位是v,gain 是ad603 的基本增益,单位是db 。从此式可以看出, 以db 作单位对数增益和电压之间是线性关系, 因此, 只要单片机进行简单的线性计算就可以控制对数增益, 增益步进可
产品型号:OPA690IDBVT
工作电压±15(V):-
工作电压±5(V):Yes
工作电压5(V):Yes
最小稳定增益(V/V):500
带宽@Acl(MHz):1800
转换速率(V/us):-
设置时间(0.01%)(典型值)(ns):-
输出电流I (典型值)(mA):190
总谐波失...
产品型号:OPA690ID
工作电压±15(V):-
工作电压±5(V):Yes
工作电压5(V):Yes
最小稳定增益(V/V):500
带宽@Acl(MHz):1800
转换速率(V/us):-
设置时间(0.01%)(典型值)(ns):-
输出电流I (典型值)(mA):190
总谐波失真T...
近期,opa690所报参考价区间为:5.5元/pcs~10元/pcs。据各大商家反映,该型号近期市场反应较为热烈,询价的人较多,其价格有大幅上涨。目前,供应商只有散装的货,原装的比较紧缺。 基本参数: 型号:opa690 所属类别:放大器 品牌:ti 封装:sop 关闭支持:无 典型单电源电压:9v 典型双电源电压:±3,±5v 典型增益带宽积:250mhz 典型电压增益:63db 典型输入噪声电压密度:5.6nv/rthz 典型非反相输入噪声电流密度:3.2pa/rthz 制造商类型:高速放大器 安装:表面安装 引脚数目:6 技术:bicom 最大双电源电压:±6v 最大工作温度:85°c 最大输入偏置电压:4mv 最大输入偏置电流:10μa 最小cmrr:58db 最小psrr:72db 最小单电源电压5v 最小工作温度-40°c 每芯片通路数目1 电源类型单路,双路 轨到轨否