一种单电源供电的增益可调的宽带放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单电源供电的增益可调的宽带放大器，包括前级固定放大电路、增益可调电路、七阶LC无源滤波电路和衰减电路，前级固定放大电路的输入端连接输入信号，前级固定放大电路的输出端连接增益可调电路的输入端，增益可调电路的输出端连接七阶LC无源滤波电路的输入端，七阶LC无源滤波电路的输出端连接衰减电路的输入端。保证了在1M‑40M通带内的平坦度，实现了1M和40M的‑3dB衰减；OPA690作为整个放大器的前级固定增益电路，AD8367作为中间级，实现增益可调，HMC470作为射频衰减器，以调节整个电路的增益。可实现1MHz‑40MHz带宽，0~40dB增益可调。本实用新型专利技术选用单电源供电、宽带宽、低噪声的高性能芯片，只需+5V的单一工作电源，可减小电子系统中电源设计的工作量。

A single power supply wide gain amplifier with adjustable gain

The utility model discloses a broadband amplifier with adjustable gain supplied by a single power supply, which comprises a front fixed amplifier circuit, a gain adjustable circuit, a seventh-order LC passive filter circuit and a attenuation circuit. The input end of the front fixed amplifier circuit is connected with an input signal, and the output end of the front fixed amplifier circuit is connected with a gain adjustable circuit. At the input end, the output end of the gain adjustable circuit is connected with the input end of the seventh-order LC passive filter circuit, and the output end of the seventh-order LC passive filter circuit is connected with the input end of the attenuation circuit. It guarantees the flatness in the 1M_40M passband and achieves the_3dB attenuation of 1M and 40M; OPA690 acts as the preamplifier fixed gain circuit of the whole amplifier, AD8367 acts as the intermediate stage, and HMC470 acts as the RF attenuator to adjust the gain of the whole circuit. It can achieve 1MHz band 40MHz bandwidth and 0~40dB gain adjustable. The utility model selects a high performance chip with single power supply, wide bandwidth and low noise, and only needs a single working power supply of +5V, which can reduce the workload of power supply design in the electronic system.

【技术实现步骤摘要】
一种单电源供电的增益可调的宽带放大器
本技术涉及一种单电源供电的增益可调的宽带放大器，属于电子通讯与信息工程

技术介绍
放大器的主要功能是把输入信号的电压或功率放大，主要由晶体管、集成运放、电源组成。它在仪器仪表、通讯、雷达、自动控制、家电等领域有着广泛的应用。带宽是指运放电路可以给出规定输出幅度的最高频率。放大器的上限工作频率与下限工作频率之比甚大于1的放大电路称为宽带放大器。宽带放大器除了在微波、通信领域有广泛的应用外，在仪器仪表中也有着重要的地位。如示波器、信号源等通用的电子仪器以及生物医疗仪器中，都需要将某些信号进行调理放大。这些信号的频率范围较宽，从直流信号到几十MHz的交流信号。普通运放的带宽常常难以满足要求。放大器的增益即放大倍数是指输出信号与输入信号的电压幅度或功率的比值。增益的大小直接表明了放大器的放大能力。常见的集成运放在外接电阻不变的情况下，其增益是固定不变的。但仪器仪表中，经常需要根据输入信号的大小来调节增益，输入信号较小时，需要将增益调大；而输入信号较大时，可将增益适当调小，使输出信号稳定。故增益在较大范围内可调的放大器有着重要的应用价值。随着物联网技术的发展，便携式仪器越来越多。而在便推式仪器中常采用电池供电。电池只能提供单一的正电压。而仪器中的放大电路常采用正负双电源供电，通常需要DC-DC电源芯片将正电源转换为负电源后再给放大器提供工作电压。DC-DC的转换效率一般不高，这就影响整个系统的功耗。常见的增益可调的放大器多采用正负双电源供电，如AD603、VCA821、VCA810等增益可调放大器只能在正负双电源的情况下工作。而自动气象站、自动气象站信号模拟器等便携式仪器多采用电池供电。电池只能提供正电源。因此，设计一个单电源供电、增益可调的宽带放大器十分必要。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种单电源供电的增益可调的宽带放大器。为达到上述目的，本技术提供一种单电源供电的增益可调的宽带放大器，包括前级固定放大电路、增益可调电路、七阶LC无源滤波电路和衰减电路，所述前级固定放大电路的输入端连接输入信号，所述前级固定放大电路的输出端连接所述增益可调电路的输入端，所述增益可调电路的输出端连接所述七阶LC无源滤波电路的输入端，所述七阶LC无源滤波电路的输出端连接所述衰减电路的输入端。优先地，所述前级固定放大电路包括P1接口、P2接口、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7、电阻R8、OPA690芯片、电容C1，OPA690芯片的-IN端口串联电阻R2后接地，OPA690芯片的+IN端口依次串联电阻R5、电容C1、电阻R7后接地，输入信号通过P2接口的中心节点连接电容C1和电阻R7之间的节点，P2接口的外围金属接地，电阻R5、电容C1之间的节点串联电阻R8后接地；OPA690芯片的-Vs端口接地，OPA690芯片的+Vs端口接VCC，OPA690芯片的VOUT端口串联电阻R1后连接OPA690芯片的-IN端口，OPA690芯片的VOUT端口串联电阻R3、电阻R4和P1接口的中心节点，P1接口的外围金属接地。优先地，所述增益可调电路包括P6接口、电阻R18、电阻R16、AD8367芯片，所述AD8367芯片的INPT端口串联电阻R16后连接P6接口的中心节点，P6接口的外围金属接地，电阻R16、P6接口之间的节点串联电阻R18后接地，P6接口连接P1接口。优先地，所述增益可调电路包括滑动电阻R10、电感线圈L1、P5排针、电容C11、电容C21、电阻R21，所述AD8367芯片的GAIN端口连接P5排针的2端口，所述AD8367芯片的DETO端口串联电容C11后连接P5排针的2端口，所述AD8367芯片的DETO端口串联电容C21后接地，所述AD8367芯片的两个ICOM端口均接地，P5排针的1端口串联滑动电阻R10、电阻R21接VCC，滑动电阻R10的滑动端接地。优先地，所述增益可调电路包括电阻R11、电容C20、电容C18、电容C14、电阻R17、电阻R15、电容C19、电阻R19、电容C16、P4排针、电阻R13、电阻R14、电容C17、P7排针、电容C12、电容C13、电容CD1、电感线圈L2和P3排针，所述AD8367芯片的MODE端口串联电阻R11、电阻R13后连接所述AD8367芯片的VPSI端口，电阻R11、电阻R13之间的节点串联电容C14后接地，电阻R11、电阻R13之间的节点连接VCC，所述AD8367芯片的VPSI端口串联电容C16后接地，所述AD8367芯片的VPSO端口串联电阻R14后接VCC，所述AD8367芯片的VPSO端口串联电容C17后接地；VCC串联电容C12后接地，电容C13、电容CD1均分别并联在电容C12两端，VCC连接电感线圈L2后连接P3排针的1端口，P3排针的1端口连接P3排针的2端口。优先地，所述七阶LC无源滤波电路包括IN1接口、OUT1接口、电阻R31、电容Cap1、电容Cap2、电容Cap3、电容Cap4、电容C31、电容C36、电容C37、电感线圈L3、电感线圈L4、电感线圈L5、电感线圈L6、电感线圈L7、电感线圈L8、电感线圈L9、电阻R32，IN1接口的中心节点依次串联电阻R31、电感线圈L7、电感线圈L3、电感线圈L8、电感线圈L4、电感线圈L9、电感线圈L6、OUT1接口的中心节点，IN1接口的外围金属、OUT1接口的外围金属接地，电感线圈L6和OUT1接口的中心节点之间的节点串联电容Cap4后接地，电阻R32并联在电容Cap4两端，电容C31并联在电感线圈L7和电感线圈L3两端，电容C36并联在电感线圈L8和电感线圈L4两端，电容C37并联在电感线圈L9和电感线圈L6两端，电感线圈L8和电感线圈L3之间的节点串联电容Cap2后接地，电感线圈L9和电感线圈L4之间的节点串联电容Cap3后接地，P7接口连接IN1接口。优先地，所述衰减电路包括IN2接口、电容C0、HMC470芯片、电容C9、电容C8、电容C7，IN2接口的中心节点串联电容C0后连接HMC470芯片的RF1端口，IN2接口的外围金属接地，HMC470芯片的VDD端口连接+5V，HMC470芯片的VDD端口串联电容C7后接地，电容C8、电容C9分别并联在电容C7两端，OUT1接口连接IN2接口。优先地，所述衰减电路包括P8拨码开关、上拉排阻、电容C36、电容C37、电容C34、电容C35，P8拨码开关的2端口、4端口、6端口、8端口和10端口分别连接上拉排阻左端，上拉排阻的右端均连接+5V；P8拨码开关的10端口连接HMC470芯片的V1端口，P8拨码开关的8端口连接HMC470芯片的V2端口，P8拨码开关的6端口连接HMC470芯片的V3端口，P8拨码开关的4端口连接HMC470芯片的V4端口，P8拨码开关的2端口连接HMC470芯片的V5端口，HMC470芯片的NC端口接地；HMC470芯片的AGC6端口串联电容C35后接地，HMC470芯片的GND端口接地，HMC470芯片的AGC5端口串联电容C34后接地，HMC470芯片的AGC4端口串联电容C37后接地，H本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单电源供电的增益可调的宽带放大器，其特征在于，包括前级固定放大电路、增益可调电路、七阶LC无源滤波电路和衰减电路，所述前级固定放大电路的输入端连接输入信号，所述前级固定放大电路的输出端连接所述增益可调电路的输入端，所述增益可调电路的输出端连接所述七阶LC无源滤波电路的输入端，所述七阶LC无源滤波电路的输出端连接所述衰减电路的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种单电源供电的增益可调的宽带放大器，其特征在于，包括前级固定放大电路、增益可调电路、七阶LC无源滤波电路和衰减电路，所述前级固定放大电路的输入端连接输入信号，所述前级固定放大电路的输出端连接所述增益可调电路的输入端，所述增益可调电路的输出端连接所述七阶LC无源滤波电路的输入端，所述七阶LC无源滤波电路的输出端连接所述衰减电路的输入端。2.根据权利要求1所述的一种单电源供电的增益可调的宽带放大器，其特征在于，所述前级固定放大电路包括P1接口、P2接口、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7、电阻R8、OPA690芯片、电容C1，OPA690芯片的-IN端口串联电阻R2后接地，OPA690芯片的+IN端口依次串联电阻R5、电容C1、电阻R7后接地，输入信号通过P2接口的中心节点连接电容C1和电阻R7之间的节点，P2接口的外围金属接地，电阻R5、电容C1之间的节点串联电阻R8后接地；OPA690芯片的-Vs端口接地，OPA690芯片的+Vs端口接VCC，OPA690芯片的VOUT端口串联电阻R1后连接OPA690芯片的-IN端口，OPA690芯片的VOUT端口串联电阻R3、电阻R4和P1接口的中心节点，P1接口的外围金属接地。3.根据权利要求2所述的一种单电源供电的增益可调的宽带放大器，其特征在于，所述增益可调电路包括P6接口、电阻R18、电阻R16、AD8367芯片，所述AD8367芯片的INPT端口串联电阻R16后连接P6接口的中心节点，P6接口的外围金属接地，电阻R16、P6接口之间的节点串联电阻R18后接地，P6接口连接P1接口。4.根据权利要求3所述的一种单电源供电的增益可调的宽带放大器，其特征在于，所述增益可调电路包括滑动电阻R10、电感线圈L1、P5排针、电容C11、电容C21、电阻R21，所述AD8367芯片的GAIN端口连接P5排针的2端口，所述AD8367芯片的DETO端口串联电容C11后连接P5排针的2端口，所述AD8367芯片的DETO端口串联电容C21后接地，所述AD8367芯片的两个ICOM端口均接地，P5排针的1端口串联滑动电阻R10、电阻R21接VCC，滑动电阻R10的滑动端接地。5.根据权利要求3所述的一种单电源供电的增益可调的宽带放大器，其特征在于，所述增益可调电路包括电阻R11、电容C20、电容C18、电容C14、电阻R17、电阻R15、电容C19、电阻R19、电容C16、P4排针、电阻R13、电阻R14、电容C17、P7排针、电容C12、电容C13、电容CD1、电感线圈L2和P3排针，所述AD8367芯片的MODE端口串联电阻R11、电阻R13后连接所述AD8367芯片的VPSI端口，电阻R11、电阻R13之间的节点串联电容C14后接地，电阻R11、电阻R13之间的节点连接VCC，所述AD8367芯片的VPSI端口串联电容C16后接地，所述AD8367芯片的VPSO端口串联电阻R14后接VCC，所述AD8367芯片的VPSO端口串联电容C17后接地；VCC串联电容C12后接地，电容C13、电容CD1均分别并联在电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，韩笑，钱佳怡，施元，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32