一种通频带可调的宽带直流放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种通频带可调的宽带直流放大器，属于无线通信领域，本实用新型专利技术要解决的技术问题为如何在提高增益和带载能力的同时，减少干扰并提高稳定性。技术方案为：本实用新型专利技术结构包括外设模块、反馈网络模块、微控制器模块、VCA压控放大器模块、无源滤波网络模块、电压放大模块，功率放大模块。所述VCA压控放大器模块的输入端VIN1与输入信号相连，其输出端VOUT与所述无源滤波网络模块输入端ui连接；所述无源滤波网络模块的输出端uo与所述电压及功率放大模块的输入端VIN连接，所述电压及功率放大模块的输出端VOUT与输出信号端连接，其输出端VOUT通过所述反馈网络模块的ADC与所述微控制器模块的输入端连接；所述微控制器模块与所述外设模块双向连接。

A wide band DC amplifier with adjustable frequency band

The utility model discloses a Broadband DC amplifier with adjustable bandwidth, belonging to the field of wireless communication technology, the utility model solves the problem of how to improve the gain and load capacity at the same time, reduce the noise and improve the stability. The technical proposal is that the structure of the utility model comprises a peripheral module, a feedback network module, a microcontroller module, a VCA voltage controlled amplifier module, a passive filtering network module, a voltage amplification module and a power amplification module. The VCA voltage controlled amplifier module input terminal VIN1 is connected with the input signal, the output end of VOUT is connected with the passive filter network module input UI; input VIN output uo of the passive filtering network module and the voltage and the power amplifier module are connected, the output end of the voltage and power of VOUT amplifier module and the output signal is connected with the output end of the VOUT are connected by the feedback network module ADC and the input terminal of the microcontroller module; the micro controller module and the peripheral module two-way connection.

【技术实现步骤摘要】
一种通频带可调的宽带直流放大器
本技术属于无线通信领域，尤其涉及一种通频带可调的宽带直流放大器。
技术介绍
宽带直流放大器可以将输出的微弱信号或通信接收端接收到空中微弱信号进行提取、放大，在科研中具有重要作用，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。现有的宽带直流放大器采用的单运放电路由仪器放大器和可变增益放大器级联而成，该放大电路结构简单易于实现，但其零漂很大放大精度也很差。采用的精密斩波稳零运放电路虽然具有更加理想化的性能指标，一般情况下不需要调零就可以正常工作，大大提高了精度，但是它的带宽很小，不能实现通频带可调的功能。采用的模拟增益可编程电路可以灵活的实现增益的步进同时可以实现较大的增益，但其结构和指令比较复杂，开发周期长。此外，现有的宽带直流放大器还存在输出幅度不够大、负载驱动能力不强、静态功耗大、发热严重、电源利用率不高等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种通频带可调的宽带直流放大器，旨在解决压控增益调节不够大的问题，同时提高抗干扰能力与稳定性。本技术的技术方案如下：一种通频带可调的宽带直流放大器，包括：外设模块、反馈网络模块、微控制器模块、VCA压控放大器模块、无源滤波网络模块、电压及功率放大模块；所述VCA压控放大器模块的输入端与所述反馈网络模块的输出端和输入信号相连，输出端与所述无源滤波网络模块输入端连接；所述无源滤波网络模块的输出端与所述电压及功率放大模块的输入端连接，所述电压及功率放大模块的输出端与输出信号端和反馈网络模块的输入端连接；所述反馈网络模块与所述微控制器模块双向连接；所述微控制器模块与所述外设模块双向连接。进一步根据本技术所述的通频带可调的宽带直流放大器，所述外设模块包括键盘和LCD显示器，键盘输出端连接于所述微控制器模块，LCD显示器输入端连接于所述微控制器模块；键盘用于输入控制信息，LCD显示器用于实时显示控制信息。进一步根据本技术所述的通频带可调的宽带直流放大器，所述反馈网络模块包括DAC与ADC，DAC的输入端与所述微控制器模块的输出端连接，DAC的输出端与所述VCA压控放大器模块的输入端连接，ADC的输出端与所述微控制器模块的输入端连接，ADC的输入端与所述电压及功率放大模块的输出端连接。进一步根据本技术所述的通频带可调的宽带直流放大器，所述VCA压控放大器模块的电路由两片型号为OPA657的运算放大器U1和U3、一片型号为VCA810的可变增益放大器U2及电阻、电容组成；U1的管脚3通过输入端VIN1输入信号，管脚4的连接电阻R1和R2，R1另一端接地，R2另一端接U1的管脚1，管脚1连接电阻R3，R3另一端连接输出端子OUT1，输出端子OUT1连接至所述无源滤波网络模块的输入端ui，U1的其余管脚悬空；U2的管脚1连接电阻R10和R11，R10另一端与输入端VIN2连接，电阻R11另一端接地，U2的管脚2接地，U2的管脚3接电阻R12和电容C1，R2另一端接端子VG，C1另一端接地；U2的管脚4悬空，U2的管脚8连接电阻R4和R5，R4和R5另一端均接地，U2的管脚7接-5V，U2的管脚6接+5V，U2的管脚5连接电阻R9，R9另一端连接U3的管脚3；U3的管脚4连接电阻R7、R6、电容C2、C3，R7和C2另一端接地，R6和C3另一端接U3的管脚1，U3的管脚1接电阻R8，R8另一端接输出端子VOUT，输出端VOUT与所述无源滤波网络模块的输入端ui连接。进一步根据本技术所述的通频带可调的宽带直流放大器，所述无源滤波网络模块的电路由三片OPA2604运放IC1、IC2和IC3、5只电阻和3个电容组成；所述无源滤波网络模块的输入端ui接至所述VCA压控放大器模块的VOUT，电阻R13的一端接至输入端ui，另一端与电阻R14的一端、R17的一端和运放IC3的“+”极连接，运放IC1的“+”极连接接地电容C6和R17的另一端，IC1的“-”极接IC1的输出端，IC1的输出端接输出信号；运放IC2的“+”极接电容C5和电阻R16，C5另一端接地，R16另一端接电容C4和IC3的输出端，C4另一端接电阻R15、IC2的“-”极和IC3的“-”极，R15另一端接IC2的输出端和电阻R14另一端；此滤波器的旁瓣幅值较大，但由于后级电路的带宽有限，所以整个电路能很好的起到滤波的效果，滤波器的切换通过跳线帽切换，并由跳线帽联动LED作指示。进一步根据本技术所述的通频带可调的宽带直流放大器，所述电压及功率放大模块的电路结构包括宽带电流型放大器U2和5片高速缓冲器BUF634T；此电路的输入端与所述无源滤波网络模块连接，电阻R3’的一端接至输入端，另一端接至R1’的一端、放大器U2的“-”极，R1’的另一端通过R6’接至输出端；U2的“+”极通过R9’直接接地，上管脚的一路通过电感L3加+18V电压，另一路通过电容C1’接地，下管脚的一路接至L4，另一路通过C4’接地，管脚6分别连接至U1、U3、U4、U5、U6的管脚2，U2的其余管脚悬空；U1的上管脚一路通过C2’接地，另一路通过L1接至+18V电压，下管脚一路通过C5’接地，另一路通过L2接至-18V电压，管脚4通过R6’接至输出端，其余管脚悬空；U3的上管脚一路通过C7’接地，另一路通过L1接至+18V电压，下管脚一路通过C9’接地，另一路通过L2接至-18V电压，管脚4通过R6’接至输出端，管脚1悬空；U4的上管脚一路通过C3’接地，另一路通过L1接至+18V电压，下管脚一路通过C6’接地，另一路通过L2接至-18V电压，管脚4通过R6’接至输出端，其余管脚悬空；U5的上管脚一路通过C8’接地，另一路通过L1接至+18V电压，下管脚一路通过C10’接地，另一路通过L2接至-18V电压，管脚4通过R6’接至输出端，其余管脚悬空；U6的上管脚一路通过C11接地，另一路通过L1接至+18V电压，下管脚一路通过C12接地，另一路通过L2接至-18V电压，管脚4通过R6’接至输出端，其余管脚悬空，输出端连接至所述反馈网络模块的ADC。本技术与现在技术相比，其有益效果在于：1.本技术采用集成压控放大器VCA810，代替现有的程控放大器FPGA，VCA810的动态范围可达80dB，带宽为30MHz，具有较大的输出幅度，改善了高速芯片比较少，档位有限，无法连续可调的局限。本技术未采用现有的改变反馈电阻值的方法，此方法需要电阻值的调节量很大，增加了电路的复杂程度，并且反馈电阻变大后分布电容的影响会增大，容易造成电路的不稳定。2.本技术采用缓冲器并联的方法，代替现有的分离元件搭建方法，以完成大电压大电流宽带的放大，采用多片缓冲器并联的方法来减小单片芯片的电流。此方法静态功耗小，发热情况小，电源利用率高。3.本技术采用了抗干扰措施：不同级电路之间采用屏蔽线连接，退耦电容尽量接近芯片电源引脚，采用手工PCB工艺减少了分布参数的影响，对前级电路采取屏蔽措施。4.本技术的放大倍数非常大，后级的信号耦合到前级后很容易引起自激震荡。为了提高放大器的稳定性同时防止电源线引起的干扰，在每个芯片的电源线上除使用去耦电容外还加入铁氧体磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通频带可调的宽带直流放大器，其特征在于，包括：外设模块、反馈网络模块、微控制器模块、VCA压控放大器模块、无源滤波网络模块、电压及功率放大模块；所述VCA压控放大器模块的输入端与所述反馈网络模块的输出端和输入信号相连，输出端与所述无源滤波网络模块输入端连接；所述无源滤波网络模块的输出端与所述电压及功率放大模块的输入端连接，所述电压及功率放大模块的输出端与输出信号端和反馈网络模块的输入端连接；所述反馈网络模块与所述微控制器模块双向连接；所述微控制器模块与所述外设模块双向连接。

【技术特征摘要】
1.一种通频带可调的宽带直流放大器，其特征在于，包括：外设模块、反馈网络模块、微控制器模块、VCA压控放大器模块、无源滤波网络模块、电压及功率放大模块；所述VCA压控放大器模块的输入端与所述反馈网络模块的输出端和输入信号相连，输出端与所述无源滤波网络模块输入端连接；所述无源滤波网络模块的输出端与所述电压及功率放大模块的输入端连接，所述电压及功率放大模块的输出端与输出信号端和反馈网络模块的输入端连接；所述反馈网络模块与所述微控制器模块双向连接；所述微控制器模块与所述外设模块双向连接。2.根据权利要求1所述的通频带可调的宽带直流放大器，其特征在于，所述外设模块包括键盘和LCD显示器，键盘输出端连接于所述微控制器模块，LCD显示器输入端连接于所述微控制器模块；键盘用于输入控制信息，LCD显示器用于实时显示控制信息。3.根据权利要求1所述的通频带可调的宽带直流放大器，其特征在于，所述反馈网络模块包括DAC与ADC，DAC的输入端与所述微控制器模块的输出端连接，DAC的输出端与所述VCA压控放大器模块的输入端连接，ADC的输出端与所述微控制器模块的输入端连接，ADC的输入端与所述电压及功率放大模块的输出端连接。4.根据权利要求1所述的通频带可调的宽带直流放大器，其特征在于，所述VCA压控放大器模块的电路由两片型号为OPA657的运算放大器U1和U3、一片型号为VCA810的可变增益放大器U2及电阻、电容组成；U1的管脚3通过输入端VIN1输入信号，管脚4的连接电阻R1和R2，R1另一端接地，R2另一端接U1的管脚1，管脚1连接电阻R3，R3另一端连接输出端子OUT1，输出端子OUT1连接至所述无源滤波网络模块的输入端ui，U1的其余管脚悬空；U2的管脚1连接电阻R10和R11，R10另一端与输入端VIN2连接，电阻R11另一端接地，U2的管脚2接地，U2的管脚3接电阻R12和电容C1，R2另一端接端子VG，C1另一端接地；U2的管脚4悬空，U2的管脚8连接电阻R4和R5，R4和R5另一端均接地，U2的管脚7接-5V，U2的管脚6接+5V，U2的管脚5连接电阻R9，R9另一端连接U3的管脚3；U3的管脚4连接电阻R7、R6、电容C2、C3，R7和C2另一端接地，R6和C3另一端接U3的管脚1，U3的管脚1接电阻R8，R8另一端接输出端子VOUT，输出端VOUT与所述无源滤波网络模块的输入端ui连接。5.根据权利要求1所述的通频带可调的宽带直流放大器，其特征在于，所述无源滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳颖，席博博，师艳子，
申请(专利权)人：陕西尚品信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61