2011年全国电子设计大赛D题LC谐振放大器设计报告

全国电子设计大赛LC方案设计报告2011-9-3名称：LC指导老师小组成员军，赵磊，蔡翔3Abstract 35121123“高感磁芯选频4运放级联放大四测试 1使用仪和备 五过程中遇到困难和注意事项 六参考文献 16ZZOPA235460DB上为对几根要求部分指标的提高LC关键字：衰减器、选频网络、LC谐振、高品质因数、低压、低功耗AbstractInthispaper,homemadepowertheInthispaper,homemadepowerthethroughtheattenuator,theinputsignalthroughthe“highsenseofcore”(highqualityfactor)consistingofnetworkchoosetopicsthatmeettherequirementsoffrequency(15MHZ)andbandwidth(300KHZ),andthiselectionhasacertainfrequencyandbandwidth(300KHZ),andthiselectionhasacertainfrequencynetworksignalamplification;thengetthesignalthroughtheOPA2354dualopampinordertoachievepositiveamplificationamplified60DBworksignalamplification;thengetthesignalthroughtheOPA2354dualopampinordertoachievepositiveamplificationamplified60DBaccessmoreindicators.oftheisthetoplayapartoftheoperation(playpartofthisproblemisbasicallyafewrequirementsfortheimprovementofsomeindicators);todesignatomeettheLCresonantamplifiervoltage,lowpowerconsumption.attenuators,network,LCresonance,highqualityfactor,low-voltage,lowpowerconsumption、系统方案1、整体方案的论证与比较（1）中周选频法 利用市场上可买到的中周，对其先进行测试，计算得出其电容和 电感数值，然后对原中周铜线的匝数进行增减以达到15MHZ。然后再 连续接三级用作放大，但在实际操作中发现中周的品质因数太低，很难经过选频达到；并且由于采用多级级联，频率的微小波动会 对整个电路有大幅度的漂移，造成电路紊乱，故此法不可行，不采用 次方案。 （）“高感磁芯”选频接多级运放放大方案由于“高感磁芯”具有很高的品质因数，经我们小组测试，“高感磁芯”的品质因数比普通的中周高出大约2/3.所以我们决定用一个“高感磁芯”来作为选频网络，可以达到15MHZ的频率；后面我们接上OPA2354高频率运放，加上“高感磁芯”本身对有一定的放大，可以很的达到放大100的。电路有组成——衰器LC振谐放大。首40dBLC、系统设计、设计与论证1、理论分析与计算2-11R2是直流偏置电阻；R0直流反馈电1C0CBGVs耦合到BG基射之间后再由变压Yl感电容组成并联LC回路基本特性和主要参数。上式集电极负载Rlrc电感和电容上

>>rL

,1/Wc>>rc。L回路两端总阻抗为：r=rc+rlX=LC 0W

=1/ 0W=W0

LCR：oeR =L/rCoeρρ=Wρ=WL=1/WC=。品质因数Q=ρ/(rl+rc)QQQrZQZ

zQ0

0Q1

）2个模|Z|而变化曲线此曲线亦曲线Q1=100RQkQ0R=Q1 1ρ 2 2 2ρ|随比要得多亦曲线尖锐。|Z|Roe

)oeBB|Z|√ R//Q0√ oe 1B1

1

=50器2

=2Δf2

=这说2越低则曲线越平坦越LC电调放LC自激荡放器的频√率正弦信ff=1/2πLC)信幅QQ为√0 0产多不同率正弦信幅Q经变压器反放;并把幅信耦起,√L/N2*S导率低LC电R提有效办法(、S均受 结构等素限制难以得幅而提高N同会使R增前者靠紧密耦合铁芯变压器得以解决而后者则因素影响较变压器中间抽头办法以解决。、单元电分析1、系统组成220V40dB,BB最终满足要求组3-12设计方案一利用场效管实现可变C032d，B2001。采用单控量变化具有可控和显着低耗优GaAsFET设计VVA在iTee径较繁琐较如倍数较 则需价格菲。方案二固定简好精密易价格便 TeePiTee3一：1060dBLCZ，-3dB,2Δ=300KHZ,内波动2dB由部分使稳压电源，功率超过W少得量以做而且做后面部分漂移较控二：15MHZ因为Q低功耗OPA35460dB9018功率小工（T约z了8。4OPA2354，因为它具有高频下良好特性。技术参数产品型:通道数:2关断功能:NoMax(V):Min(V):IQ(典型值)(mA):6GBW转换速率(典型值)(V/us):150输入失调电压(25℃)(Max.)(mV):8()(uV/℃):4共模抑制比噪声电压():－单电源供电:Y满幅:In/Out封装/温度(℃):SO-8/-40~125描述:双路,高速单电源供电,满幅输入输出CMOS运放四、系统测试五、过程中遇到的困难和注意事项6.5M们需要的这种中轴体积小，重量轻，所以其中的铜线也必须非常的细， 如果不小心，很容易把铜线搞断，想要再重新连接会非常困难。后来 我们改变了中轴中的电容，缩小中轴的电容，以达到选频的频率的提 高。但是，光频率提高是没用的。我们发现中轴的品质因数Q值很小， 效果很不理想。所以只能改变器材。我们偶然间发现一种高频磁芯， 于是我们经过测试，发现效果很好，而且Q值很理想，而又遇到的困 难是，我们的这种资源非常稀少。我们只拥有一块，所以，我们在接 下来的几级放大选择高精度运放来实现放大。结合多方面考虑，我们 选择了OPA2354集成双运放。我们一开始选择把高精度运放组成反向 放大器，每级电值放大10，但是发现10的电达不到15M经很大了。于是，我们把运放的放大数小了5，结果以达成15M。但是，集成运放放大数小，级放大数提高了。于是，我们