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应用现代无线通信制作噪声放大器LNA的毕业设计目 录中文摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题国内外现状11.2 课题研究的意义和目的11.3 课题的功能指标概述21.4 本论文的主要工作和章节安排2第2章 方案选择与论证32.1 系统总体设计确定32.2 前置放大器的比较与选择32.3 压控模块比较与选择42.4 末级OPA847放大电路比较与选择4第3章 理论分析与电路硬件设计63.1 阻抗匹配63.1.1 AD8367的阻抗匹配63.1.2 OPA847的阻抗匹配63.2带宽增益积73.2.1 AD8367带宽增益积73.2.2 OPA847带宽增益积83.3 AD8367放大器的电路设计93.4 OPA847运算放大器的电路设计103.5 电源模块设计123.5.1 三端固定正压稳压器7805123.5.2 三端固定负压稳压器7905123.5.3 电源模块电路133.6 增益调节控制设计133.7 整机屏蔽结构的设计14第4章 系统调试与运行结果154.1测试仪器154.2 系统调试与问题解决154.3 最终运行结果16结 论20参考文献21谢 辞22附 录23附录1 系统原理图23附录2 印制电路板图25附录3 实物图27第1章 绪 论1.1 课题国内外现状低噪声放大器LNA在现代无线通信系统中的要求越来越高,因此人们需要不断地去研究和设计出新的性能和更完善的LNA。低噪声放大器LNA在当代社会科技生活应用在现代无线通信等是非常重要的一个部分,低噪声放大器LNA在放大信号的同时能够抑制噪声的干扰1。本世纪以来,国外有很多高校和研究机构对宽带技术做了较为全面的研究,并在宽带无线通信理论的研究方面取得很大的成果2。同时在我们国内企业积极参与射频宽带技术的研发,说明射频宽带技术的市场应用前景相当不错3。但是目前国内在电路拓扑上基本上都采用电阻反馈网络匹配方式来达到所需的带宽,可以说并不是很投入CMOS工艺技术的研究。总的来说,在研究和探索射频宽带放大器等领域方面,国内水平还是比较低的4。1.2 课题研究的意义和目的射频宽带放大器存在与其他高频仪器设备的兼容和共存问题。电磁兼容问题在设计应用中是非常重要的。电磁兼容设计要有抵抗外面电磁的干扰能力,同时不会对外部电路或电器造成干扰。当然完全没有干扰也是不实际的,只能将干扰程度尽可能的降低。随着现代社会科技的发展,我们经常使用的电子设备在工作中会产生电磁能量,而这些能量会影响到其它设备的工作,这就是电磁干扰。通常同一电磁环境中只要有两个以上的元件或设备,就容易造成电磁干扰。电子设备或系统中的电磁干扰问题是一个很严重的问题,所以电磁兼容技术是需要我们重视的内容。由于系统使用很宽的频带,容易和在这些频段内的通信系统设备共用频段而造成干扰。而且这种超宽带系统能否兼容其他同频段的信号系统有待实验证明。射频宽带技术的引用也有很多不确定的因素,比如高频小信号受到的干扰问题。目前发展最为迅速的是无线通信技术,以电磁波代替导线并且利用无线频谱进行双向通讯,为我们的当今生活带来极大的便利。无线通信技术的核心技术是射频技术,在现在的各个信息通信领域都有很大使用价值并得到广泛的应用。随着卫星通讯、全球定位系统、无线通讯及电子对抗技术地迅速发展,现代无线通讯系统都要求距离越来越远的通讯,灵敏度要求也越来越高。低噪声放大器(LNA)系统接收机前端部件,起着关键作用,因此设计制作符合要求的高性能、宽频带、小体积、灵敏度更高的射频宽带放大电路,已经成为目前通讯技术的重点研究领域5。1.3 课题的功能指标概述本课题要求设计一个射频宽带放大器系统,要求在通频带0.3100MHz内增益达到60dB且增益起伏1dB,要求输出波形无明显失真。技术要求: (1)设定输入电压有效值Vi1 mV,信号输出电压增益AV60dB。且增益可调;(2)在信号输出电压增益AV60dB时,噪声输出端电压的峰峰值VO100mV;(3)要求在Av60dB,放大器BW-3dB带宽的下限截止频率fL0.3MHz,上限截止频率 fH100MHz,并要求在1MHz80MHz频带内增益起伏1dB。(4)波形信号输出测试是在无明显失真条件下,最大输出正弦波电压有效值Uo1V;(5)放大器的输入阻抗=50,输出阻抗=50。1.4 本论文的主要工作和章节安排本小节是介绍本次课题设计论文的整体结构,第1章是绪论部分,主要介绍射频宽带放大器课题的国内外现状,本次毕业设计课题研究的意义与目的以及功能指标概述。第2章主要是所设计课题的方案选择与论证;第3章讲的是系统的详细设计,包括电路设计所涉及的原理,各个模块的主要器件的原理及分析和设计出的模块电路介绍,还有整机屏蔽结构的设计。第4章主要介绍系统的调试并解决问题和运行结果。再后面就是论文课题设计的结论和谢辞,接着就是参考文献,最后是系统附录,附录主要是系统原理图和PCB图还有实际图。结束语,对本课题进行总结。 第2章 方案选择与论证2.1 系统总体设计确定分析题目要求,我们将本设计分为函数发生器、高频示波器、直流稳压电源、AD8367高增益射频带宽放大器及系统后级通过OPA847运算放大器放大10倍固定增益等模块组成。本题目技术要求是输入电压有效值Vi1 mV,输出信号波形无明显失真并且最大输出电压正弦波有效值Vo1V。本设计采取两级截止频率为500MHz的平稳度极高的AD8367级联和高增益带宽3.9GHz的OPA847末级放大电路的增益分配方式。电阻匹配网络通过电阻分压的输出电压控制AD8367的增益,由于芯片自身限制问题,AD8367经过放大增益,当电压放大到一定程度会抑制电压放大,从而造成波形失真。所以后级选择OPA847设计制作20dB的增益。系统总体框图如下图2-1 图2-1 系统总体框图2.2 前置放大器的比较与选择方案一:平常我们遇到的信号放大电路,只是由三极管和电阻电容等分立元件搭成的电路6。这种电路元器件方便购买,成本也比较低。但是本课题的设计要求增益要达到60dB,要是用这种电路放大的话需要连接多级,这样一来电路元器件比较多,电路线多而且复杂,会带来很多干扰,平稳度不高,后期测试工作难以执行。方案二:据我们所知,运放芯片种类有很多可,暑假培训过程中又一次制作宽带放大器,我们用到的运放芯片就是AD603,当我们短接管脚7和管脚5时,增益公式为40Ug+107。输入控制电压Ug由我们自己手动控制。此方案外围电路所用的元件比较少,电路较为简单,但是实测效果却不佳。AD603增益带宽积不够,宽带频率特性不是很平稳,虽然通过级联指标有稍微提升,基本部分可以达到,但是发挥部分指标不能实现。方案三:为了实现电压有效值输入Vi1 mV,输出Vo1 mV即最大输出电压增益AV60dB的技术要求,故选择宽带宽,高增益,频带内平稳性较好的运放AD8367,和增益积达到3.9G的OPA847运算放大器。此电路设计组成有:输入阻抗匹配网络、增益控制模块、增益放大器三部分。加在阻抗匹配网络输入端的信号,与压控增益放大器AD8367输出接入有关,电压值的设定可以决定增益的调整与其增益控制。选用此方案优势是电路集成度高、芯片各项特性均能达到本题所要求的指标,易于数字化用单片机处理,控制方便、指标和可靠性易于得到保证。根据以上三种方案,我们选择方案三。2.3 压控模块比较与选择 方案一:采用STM32的DAC模块进行电压控制,操作起来简单,但是很难保证GPIO口不会对高频信号产生影响,故此方案是作为备用方案。方案二:采用电阻分压网络衰减,这种网络利用欧姆定律将信号电路进行电阻分压,从而调节增益进行电压控制增益。该方式设计操作电路简单,方便可调,能很好的消除压控端多电路对高频信号的影响。方案三:选择增益可以控制的运算放大器芯片。根据调节反馈端电压Vg来获得所需放大倍数。这种电路容易获得稳定的可调增益,但是其功耗也比较大,内外围电路复杂,容易因为发热导致工作状态不稳定,而且高频时容易产生自激。根据以上三种方案,我们选择方案二。2.4 末级OPA847放大电路比较与选择方案一:平常我们遇到的信号放大电路,只是由三极管和电阻电容等分立元件搭成的电路。这种电路元器件方便购买,成本也比较低。但是本课题的设计要求增益要达到60dB,要是用这种电路放大的话需要连接多级,这样一来电路元器件比较多,电路线多而且复杂,会带来很多干扰,平稳度不高,后期测试工作难以执行。方案二:THS3091带宽可达210MHz,是单路高速低失真电流反馈型运放。但是在根据芯片手册上的典型应用电路测试芯片过程中,发现与手册中的指标差距较大,由于时间较紧,在检查完电路连接无差错后就没很详细的究其原因,且多次测量结果还是不理想。方案三:为了实现输入电压有效值Vi1 mV,信号输出电压增益AV60dB的技术要求,且上限频率高达100MHz,可以采用可调增益集成运放设计,型号为OPA847,它能在增益40dB达到100MHz以上带宽,满足射频宽带放大器的条件。此方案优势是采用常规的反馈运放电路,外围电路少,电路集成度高,干扰误差减小,可靠性和性能指标容易得到保证。这种电路只是改换芯片还有电阻电容数值的改变而已,性价比高。根据以上三种方案,我们选择方案三。第3章 理论分析与电路硬件设计3.1 阻抗匹配 RF系统实际应用时,需要匹配电路的不同阻抗。通常需要匹配的电路有:功率放大器输出与天线之间的匹配、低噪声放大器(LNA)与天线之间的匹配、混频器输入与LNA/VCO输出之间的匹配。匹配可以将能量或信号有效地从信号输入端传送到负载输出端。在高频端,匹配网络主要采用导体的电阻、连线上的电感和板层之间的电容。阻抗匹配的方法有很多种,其中包括经验,史密斯圆图,手工计算,计算机仿真等。在高频电路中电阻匹配网络的计算就比较难,简单的理论计算和仿真所得的数值并不是最佳匹配。所以需要实际动手实验,多次测试才能获得最佳结果。在射频宽带放大器电路中阻抗匹配网络是非常重要的8。最佳匹配放大器的输入、输出电阻,是宽带射频电路的基本要求。所以制作本课题电路的首要步骤就是要先完成电路的最佳阻抗匹配。本课题设计要求为放大器的输入阻抗= 50和输出阻抗= 50。由于输入输出阻抗的特殊要求,就要选择合适的放大器及设计合适的外围阻抗匹配硬件。3.1.1 AD8367的阻抗匹配AD8367内部输入端口具有一个200的电阻梯形网络,每5dB损耗九段,共损耗45dB。由于本设计要求的输入阻抗=50R和输出阻抗=50R。所以要在芯片的外围设备上进行电阻匹配。最小损耗L型匹配网络用于200输入阻抗的标准50测试设备的接口。根据计算测试在其外围设备使用57.6分流电阻后面搭配一个174串联电阻作为50测试设备和200输入阻抗设备的宽带匹配。这个插入阻抗匹配网络的损耗为11.5dB,损耗比较小可以接受。阻抗匹配网络如下图3-1所示: 图3-1 表征阻抗匹配图3.1.2 OPA847的阻抗匹配OPA847的阻抗匹配设计。由于信号源阻抗50和50的负载设备,在芯片输入端可以采用50的分流电阻终端匹配源测试阻抗生成器50。在其输出端添加50串联电阻来提供测量设备的负载匹配的电阻。OPA847总共有100负载输出结合790总反馈网络负载,得出有效的输出负载89。与电流反馈放大器不同,电压反馈放大器可以通过使用一个广泛的电阻值,来设置他们的增益。设置调整RG和RF可以获得所需的增益。电路匹配如图3-2所示:图3-2 OPA847阻抗匹配电路3.2带宽增益积需要实现放大增益60dB,且在通频带内的的增益要求起伏1dB。本设计采取两级截止频率为500MHz的平稳度极高的AD8367级联和高增益带宽3.9GHz的OPA847末级放大电路的增益分配方式。3.2.1 AD8367带宽增益积依据资料,AD8367单级采用的是增益为-2.5dB42.5dB、带宽在0MHZ-110MHZ之间的工作方式,电阻匹配网络通过电阻分压的输出电压控制AD8367的增益,本设计采用电阻和电位器的来产生0至1V的控制电压,则电压控制与AD8367对应的每级增益关系为: G(dB)=50VAIN-5 (3-1)VAIN为AD8367的电压增益控制,范围为0V1V。所以在理论上两级级联可以达到85dB,这样满足所设计电路的40dB增益。由于芯片增益积及电压限制问题,当电压放大到一定幅度时电压继续上升会失真,所以设计AD8367设置两级增益为40dB较为合理的。可以调节增益控制网络的滑动电阻,使其分压输出0.5V,从而实现每级增益为20dB。然后系统后级通过OPA847实现10倍固定增益,从而实现本设计的60dB。第一级和第二级是分别用各自的电阻分压来进行AD8367的增益。AD8367的频率响应特性曲线和电压增益控制如图3-3: 图3-3 AD8367频响特性曲线图从频响特性曲线可以看出AD8367在100MHz的频带范围内曲线是平坦的,可以满足题目对通频带和增益的要求。3.2.1 OPA847带宽增益积系统后级的放大器是采用了OPA847运算放器,该运放的通频带很宽。OPA847可以提供了一个非常低输入电压噪声和极低失真输出的独特结合,来获得一个最大动态范围的可用运算放大器。它拥有非常高的增益带宽,可以在高增益传送高信号带宽,也可以在中等频率提供非常低的失真信号和较低的增益。理论上可以达到3.9G,实测能在增益20dB达到100MHz以上带宽,完全符合题目的要求。OPA847的频响特性曲线如图3-4:图3-4 OPA847频响特性曲线图从OPA847的频响特性曲线可以看出同相响应频率特性在G=+20的时候,100MHz的频带范围内曲线是较为平坦的,可以满足题目对通频带和增益的要求。所以设计OPA847为10倍固定增益。再与前面两级级联的AD8367运算放大器相连,从而实现本设计的60dB增益即放大1000倍。3.3 AD8367放大器的电路设计根据芯片资料,AD8367基本连接压控增益模式如下图:图3-3-1 AD8367基本连接压控增益图本设计是两级AD8367设置增益为40dB,可以调节增益控制网络的滑动电阻,使其分压输出0.5V,从而实现每级增益为20dB。根据设计好的阻抗匹配和带宽增益,所制作的原理图如图3-5: 图3-5 AD8367原理图3.4 OPA847运算放大器的电路设计运算放大器是一种差模输入、通常为单端输出的高增益值流耦合的电压运算放大器。运算放大器具有的特性:阻抗输入无穷大、阻抗输出为零等。反向放大器:输入阻抗小,对前级造成的影响大。同向放大器:特点:输入阻抗大,几乎不影响前级。所以OPA847运算放大器设计成同相放大器电路9。如图3-6:图3-6 同相放大器根据虚断和虚短原理,i1=if(虚断),u-= u+= ui(虚短),可以计算电压放大倍数: (3-4)平衡电阻:R=Rf /R1,经过计算和测试得出:R=50,RG=39.2,RF=750。所得电路图如图3-7所示: 图3-7 OPA847同相放大器原理图如图3-8:图3-8 OPA847原理图3.5 电源模块设计在本设计中,运放及电阻分压所需供电电源为5V。采用7805、7905三端稳压器构成稳压电源。它最大能提供高达1.5A的电流,电路简单,只要和两个电容就能组成应用电路,就能比较方便的设计成稳定电源。电源经常使用,设计中选取了输出功率较大如50W的变压器,来防止电流和功率过大造成电路烧坏等带来的危险。全波整流滤波电路和变压器产生输入电压。我们用一个220:12的变压器得到约12V的交流电压经过桥式整流得到一个约12V的直流电压来当7805的输入电源。3.5.1 三端固定正压稳压器7805电源电路设计中,变压器芯片与地之间的输入端和输出端分别接小容量(0.1F10F)电容Ci、Co外,通常还需在靠近芯片引出脚处接大容量滤波电容到地。减小高频噪声可以分别并联上Co来压窄芯片的高频带宽和并联接上Ci来抑制芯片自激振荡10。根据应用电路的方式和芯片输出电压高低的不同,可以采取不同的Ci和Co的数值,如图3-9。图3-9 7805正稳压电源3.5.2 三端固定负压稳压器7905 芯片的输入端加上负电压UI,然后经7905变压,在输出端得到负电压UO。芯片的公共端接地,抑制输出噪声可以并联Co,抑制输入电压UI中的纹波和防止芯片自激振荡可以并联电容Ci。为防止输出端大电容上储存的电压反极性加到输入、输出端之间并在输入端偶然短路到地烧坏芯片,可以并接大电流保护二极管D。如图3-10。 图3-10 7905负稳压电源3.5.3 电源模块电路电源直接用平常家电用的220V交流电来供电,220V交流点经过T1变压后得到一个约12V的交流电,然后再经过4个整流二极管组成的整流电路,得到一个约12V的直流电压,为7805共电,7805稳压得到的VCC也就是5V电压,为7805共电,7905稳压得到的VCC也就是-5V电压。电路图如图3-11: 图3-11 稳压电源电路3.6 增益调节控制设计 采用电阻分压网络衰减调节增益进行电压控制增益,利用欧姆定律电阻分压的电路将信号进行分压。设置增益调节控制电路输出电压范围为0V1V。调节RP1的值使其输出电压使其分压输出0.5V,从而实现每级增益为20dB。该电路采用一大一小耦合电容和高频扼流圈,减少电路对高频的干扰。原理图如图3-12所示: 图3-12 增益调节控制电路3.7 整机屏蔽结构的设计射频宽带放大器存在与其他高频仪器设备的兼容和共存问题。其中最重要的问题是电磁兼容性问题。电磁兼容设计要有抵抗外面电磁的干扰能力,同时不会对外部电路或电器造成干扰。我在设计系统时用到的电磁兼容控制技术有滤波、屏蔽、接地。 电磁干扰主要有内部干扰和外部干扰,其中内部干扰有(1)工作电源的绝缘电阻和分布电容漏电带来的干扰;(2)信号通过传输导线、地线和电源阻抗互相耦合带来的干扰;(3)系统内部元件或设备的发热,影响稳定性带来的干扰。系统或电子设备以外的干扰为外部干扰。本设计中主要降低电磁干扰设计有:(1)电源去耦是解决传导方式传播,设计电源时利用电容去耦来降低电磁干扰,去耦小电容为整个电路板提供一个稳定的电压和电流,高频瞬变电流采用去耦大电容解决。去耦电容都是紧贴着集成电路芯片的。(2)对电源或地大面积的铺铜,具有屏蔽作用,减小回路面积尽可能增大地的面积,添加地线隔离复杂走线,将相互关联的元器件放在一起。(3)将各个模块独立采用屏蔽罩屏蔽起来。屏蔽罩容易实现成本也不高,可以屏蔽各个模块之间的相互干扰。能够很好地实现系统内部电磁兼容。本设计我是从废弃的电路板上拆的金属壳,然后将所有的地与金属壳相接,达到屏蔽的效果,虽说有点简陋但是基本上也能隔离了其他模块的干扰。输出信号和各个模块之间均用同轴电缆接出,接头采用BNC。第4章 系统调试与运行结果4.1测试仪器双踪示波器 CA9020 信号发生器 CA1460-02数字万用表 VC890D4.2 系统调试与问题解决在系统硬件部分完成后,再将所有模块连接起来,系统整体测试。发现了几点问题,通过电路检查调试和相关知识查阅,终于解决了问题。遇到的问题分别有:波形失真严重,输出不稳定抖动严重,产生相移和零点漂移,输入电压经过前级运算放大器芯片放大,放大倍数达到一定值后电压受到抑制并且失真严重。问题分析和解决方法如下:(1)增益起伏控制在频带较宽的系统上小信号放大,容易受电磁及其他设备的干扰。信号波形抖动厉害,因此必须采取屏蔽干扰措施。做法有:首先电源要纹波少且比较稳定的,然后考虑系统屏蔽和高频的PCB板布局等措施。另外,放大器通过补偿电容来添加极点,可以避免增益随着频率的增高而下降,从而实现增益补偿和相位补偿。这样一来放大器的增益起伏就可以得到控制。(2)抑制直流零点漂移直流输入电压为零测得其输出电压不为零产生的误差我们称作直流零点漂移。在实验过程中实验环境温度变化、电源电压不稳定、元器件参数值得变化等都会造成零点漂移。直流零点漂移的抑制方法有:利用超级伺服电路将输出电压拉回零,但是设计比较难。利用热敏元器件来抵消放大管的变化的温度,只是这种方法作用不是很大。采用加入直流偏置调节零偏,此方法可以放大交流,操作比较简单,因此我们选择此方法。另外,我们精选器件,进行有关参数的精确设置。(3)放大器的稳定性放大器的稳定性是波形稳定输出的关键之一。可以采用相位提前补偿的方法,抵消极点,增加其零点来提高放大器的稳定性。我们在本题设计中采用该放大器由两片级联运放AD8367组成,稳定的放大低频输入信号。改变输入电压频率直到频率升到100MHz时,输出正弦波波形稍有变化,不过还是可以接受的。(4)电压抑制AD8367运放增益调节过大时,造成失真,电压难以继续上升。这是由于芯片自身电压抑制,所以只能适当的提升增益,本设计直接将级联的AD8367设置为增益40dB,波形不失真。然后再加上后级通过OPA847实现10倍固定增益,从而实现本设计的60dB。(5)高频电路走线细节PCB布线的信号线尽量短,最好大面积接地。需要接地的地方以最短的方式接地电解电容滤波主要放在电源进来的地方瓷片电容滤波一定要尽量靠近需要滤波的地方元器件焊好后引脚尽可能剪短,不要留下尖角,容易引起辐射干扰。尽量不要跨接导线,非要不可时尽量少、短。使用屏蔽罩,输入输出抽头使用高频专用抽头尽可能隔绝外界对高频电路的干扰。4.3 最终运行结果 测试方案、结果与结果分析(1)最大增益:G=20lg(Vo/Vi),在20MHz固定频率下测试得。 表4-3 20MHz下的的增益 Vip-p(mv) 251015202530 Vop-p(mv)64.6144284412544766836Gm( dB )30.2029.2029.0828.7828.7129.7328.90结果分析,本系统最大增益达到29.22dB,大于基本要求的20dB,并且输入的信号有效值远小于20mV。(2)10mV输入,在固定增益70倍的情况下(及增益36.9dB),改变频率后,测量数据如下: 表4-4 10mV输入放大70倍 F(MHz) 0.31101520Vip-p(mV)1010101010Vop-p(mV)700720720760768 G测(dB)36.937.1437.1437.6237.71测量结果得到的波形如下:图4-1 F=300KHz时的波形图图4-2 F=1MHz时的波形图图4-3 F=10MHz时的波形图图4-4 F=15MHz时的波形图图4-5 F=20MHz时的波形图1. 输出有效值及幅频特性。 表4-3 5mV输入放大100倍F(MHz)0.20.311030507090100Vip-p(mV)555555555Vop-p(mV)500502504512512502498486480G测(dB)4040.0340.0740.2140.2140.0339.9739.7539.65 上面的那个表格是我们在最大AD8367最大增益波形无明显失真的情况下测量出来的数据,可以得出最大输出正弦波有效值Vo=181.02mV,大于基本要求的大于70.72mV,本次测量增益可以达到40dB。从表格得出幅频特性从0Hz到100MHz,增益起伏不大。但是从300MHz开始逐渐有失真出现,并且增益也跟着下降。(3)前面两级AD8367可以获得40db的增益,然后输出接上OPA847末级放大20db。根据理论来讲,完全可以输出符合条件要求的不失真正弦波,可是由于高频信号容易受干扰,再加上一些不可避免的噪声被放大,电路受到影响,输出波形比较不稳定。(4)输入电阻、负载电阻测量测量方法:使用万用表直接测量得出结果是输入电阻为50,负载电阻为50,满足放大器的输入电阻=50,负载电阻(502.5)的要求。结 论这次设计的电路题目的工作量虽说不是很大,但是操作比较难,有时候一个小细节没考虑到电路就会受到干扰,选择对的放大器,本次试验就已经成功了一半,当然并非所有芯片都能用,也要根据它的理论知识和实际测试,本次设计也有其他高增益芯片经过实际测试后不能满足条件而被舍弃掉。所以说本课题的研究,在前人积累的经验和根据自己已学知识和经验,还有实际电路测试选择合适的运放芯片,为电路的稳定设计打下基础,本次设计在测试过程中未出现自激振荡的现象。此次设计我遇到的问题有:(1)审题不清楚,难道题目就着急入手,没有一个系统大概框架图,像无头苍蝇在图书馆胡乱查阅书籍。(2)小信号输入时经过电路放大,捕捉不到该有的输出波形,只剩下噪声波形输出。(3)波形失真严重,波形信号放大到一定幅度时就会下降。(4)现有仪器难以满足测试要求,工具不足。根据以上问题,解决方案是:(1)首先审题仔细,罗列关键点,并构思系统框架图。然后分模块研究和设计电路图,最后再整体测试。(2)要排除周围信号和模块电路的干扰,抗干扰方法有:将各个运算放大电路模块分别路装入金属盒,以免级间干扰和高频自激。输出信号和级间均用同轴电缆接出,接头采用BNC。制作的电源均采用并联电容进行滤波处理,芯片的外围电路尽量采用贴片电阻电容及其他贴片元件。(3)分析波形失真的原因,首先AD603芯片带宽增益积不足,到达截止频率时,波形就会被截断,所以本题选择运放AD8367和OPA847。然后是AD8367放大倍数很高时,输出幅度超过芯片的限制幅度时,幅度就再也升不上去,这就造成放大倍数与实际效果不服。所以AD8367只放大40dB,然后再经OPA847放大10倍,达到本题目要求。(4)没有高频仪器,寻求老师帮助,申请借用学校高频仪器。购买元器件时多购买一些当做备用。屏蔽罩是拆卸废弃的设备金属壳。在这里对于电子的硬件设计有我个人的建议:高频题要考虑元器件要选择高频器件及使用贴片等,PCB布线,原理图等。电源应该考虑大功率器件。要

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