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电子设计大赛报告论文
随着人们自身素质提升,报告的使用成为日常生活的常态,多数报告都是在事情做完或发生后撰写的。我们应当如何写报告呢?下面是小编为大家收集的电子设计大赛报告论文,欢迎大家分享。
摘要:突出重点。电路主要由哪几部分构成,针对某一技术难题,本组的解决方案。最后总结本设计的总体特点(稳定性、可控性、带宽....),完成/基本完成了全部基本功能及扩展功能。本作品基于压控对数放大器设计,由前级放大模块、增益控制模块、......
关键词:比较器正弦波—方波转换电路……
一、总体方案设计
列些出设计功能,具体指标。
设计并制作一个宽带直流放大器及所用的直流稳压电源
(1)电压增益AV≥40dB,输入电压有效值Vi≤20mV。AV可在0~40dB范围内手动连续调节。
(2)最大输出电压正弦波有效值Vo≥2V,输出信号波形无明显失真。
(3)3dB通频带0~5MHz;在0~4MHz通频带内增益起伏≤1dB。
(4)放大器的输入电阻≥50,负载电阻(50±2)。
(5)设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。
根据要求,总体电路可由三个模块构成:1.模块一名称;2.模块二名称;3.模块三名称。具体说明每一模块的功能。
二、方案比较/论证(针对框图中的每一模块的内容进行方案比较)
2.1模块一名称
方案一:……
方案二:……
方案三:……
总体讨论上述方案的利弊,做出本设计的选择。
2.2模块二名称
方案一:……
方案二:……
方案三:……
总体讨论上述方案的利弊,做出本设计的选择。
2.3模块三名称
方案一:……
方案二:……
方案三:……
总体讨论上述方案的利弊,做出本设计的选择。
2.1可控增益放大器
方案一:采用场效应管或三极管控制增益。主要利用场效应管的可变电阻区(或三极管等效为压控电阻)实现增益控制,本方案由于采用大量分立元件,电路复杂,稳定性差。
方案二:为了易于实现最大60dB增益的调节,可以采用高速乘法器型D/A实现,比如AD7420。利用D/A转换器的VRef作信号的输入端,D/A的输出端做输出。用D/A转换器的数字量输入端控制传输衰减实现增益控制。此方案简单易行,精确度高,但经实验知:转化非线性误差大,带宽只有几kHz,而且当信号频率较高时,系统容易发生自激,因此未选此方案。
方案三:根据题目对放大电路增益可控的要求,考虑直接选取可调增益的运放实现(如运放VCA810)。其特点是以dB为单位进行调节,可调增益±40dB,可以用单片机方便地预置增益。
方案三电路集成度高、条理较清晰、控制方便、易于数字化用单片机处理。所以本系统采用方案三。
三、理论分析及参数计算
根据设计要求,针对上述所选方案,进行理论分析及整体电路主要外围元器件参数计算。
3.1带宽增益积
带宽增益积(GBP)是这是用来简单衡量放大器的性能的一个参数,这个参数表示增益和带宽的乘积。按照放大器的定义,这个乘积是一定的。题目中要求放大器最大电压增益AV≥60dB,即Gain≥1000V/V。
放大器的通频带0~10MHz,所以本放大器的带宽增益积为GBP=1000*10M=10G
单个放大器是很难达到10G的GBP,所以我们考虑多级放大器级联。
经过查阅手册,OPA691的GBP为450M,级联上后级的VCA810和THS3120,足以达到题目要求。
四、单元模块设计
4.1模块一电路:
根据理论分析结果设计电路,进行器件选择,(接口电路的连接),对所选电阻、电容、运放等的参数大小进行分析计算,描述模块中信号的流向、变化,画出具体电路图。
4.2模块二电路:
.......
4.3模块三电路:
.......
4.1压控增益电路
可控增益调节部分我们使用压控增益放大器VCA810,VCA810在宽频带工作模式下,增益控制范围为-40dB~+40dB,且控制电压与增益dB数成线性关系,满足设计要求。其中1脚为了匹配输入阻抗并接了50
的电阻,8脚接25的偏置电阻,其中5脚接500的负载电阻.......如图2所示。
五、系统测试及数据分析
5.1测试方法
5.1测试方法
(1)用示波器和信号发生器手动扫描测带宽。
(2)用串入电阻法测输入电阻10MHz带宽测试结果:
打开带宽控制开关选择不同带宽进行设置增益40dB,Vinp-p=3mV,观察示波器测试信号源的频率及步进,并记录电压峰值。
5.2测试仪器
5.2测试仪器
(1)泰克TDS100260M数字示波器
(2)RIGOLDS102220M信号源
5.3测试数据(根据要求列出各个表格,列出实际测量实际值及理论值,最好能进行多次测量,保证数据的确切性,不是偶然的。)
5.4数据分析(根据5.3的各表格,分析电路指标是否达到题目要求)
由表1可以看出放大器在预置带宽为5M的时候,0~4M通频带内很平坦,最大起伏出现在3M、增益40dB的时候,放大dB数为,,完全符合题目要求中通频带内增益起伏≤1D的指标。
由表2可知,系统可以实现电压预置并可以实现5dB的步进,而且可以输出9V左右的有效值。
六、结论
总结达到那些指标:
总结未达到那些指标,分析可能原因。
6.1作品达到了题目所有基本和部分扩展功能及指标的要求:
(1)最大电压增益Av≥60dB,输入电压有效值Vi≤10mV。
(2)在Av=40dB时,输出端噪声电压的峰-峰值VONPP≤0.03V。
(3)最大输出电压正弦波有效值Vo≥5V,输出信号波形无明显失真。
(4)电压增益Av可预置并显示,预置范围为0~60dB,步距为5dB并且可以手动连续调节);放大器的带宽可预置并显示(5MHz、10MHz两点)。在通频带内增益起伏≤1dB。
(5)通过制作开关电源来提高电源效率。
(6)本设计多使用集成芯片,以较低的成本实现了题目要求。
6.2存在问题及改进措施:
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