摘 要： 以壓控增益寬帶放大器VCA810 為主， 配合低噪聲高速運(yùn)放OPA820ID 和高輸出電壓低失真運(yùn)放TH S3091D,設(shè)計(jì)并制作一個(gè)基于超低功耗單片機(jī)MSP430F155 的5 V 單電源供電的寬帶低噪聲放大器。由單片機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)VCA810增益控制及輸出波形幅值顯示。電壓增益為- 20~ + 60 dB 可調(diào)， 在增益下， 通頻帶為10 H z~ 10 M Hz, 負(fù)載50Ω情況下可輸出峰峰值29 V 的電壓。為解決寬帶放大器的自激問(wèn)題及減小輸出噪聲， 采用了多種形式的抗干擾措施， 抑制噪聲，改善放大器的穩(wěn)定性。

　　隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展， 人們迫切地要求能夠遠(yuǎn)距離隨時(shí)隨地迅速而準(zhǔn)確地傳送多媒體信息。于是， 無(wú)線通信技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展， 技術(shù)也越來(lái)越成熟。而寬帶放大器是上述通信系統(tǒng)和其他電子系統(tǒng)必不可少的一部分， 低噪聲放大電路模塊很大程度上決定了系統(tǒng)的整體指標(biāo)。由此可知， 寬帶放大器在通信系統(tǒng)中起到非常重要的作用， 于是人們對(duì)它的要求也越來(lái)越高。

　　1  總體設(shè)計(jì)方案

　　1. 1  寬帶放大器設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)

　　寬帶放大電路的設(shè)計(jì)中主要考慮增益、通頻帶、動(dòng)態(tài)范圍， 穩(wěn)定性等。這里設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)如下：

　　（ 1） 用5 V 單電源供電， 輸出為50Ω阻性負(fù)載；

　　（ 2） 放大器電壓增益大于等于40 dB（ 100 倍） , 并盡量減小帶內(nèi)波動(dòng)；

　　（ 3） 在增益下， 放大器下限截止頻率不高于20 Hz, 上限截止頻率不低于10 MHz;

　　（ 4） 在輸出負(fù)載上， 放大器不失真輸出電壓峰峰值大于等于10 V。

　　放大器輸入為正弦波時(shí)， 可測(cè)量并數(shù)字顯示放大器輸出電壓的峰峰值和有效值。

　　1. 2  總體方案描述

　　系統(tǒng)組成框圖如圖1 所示。系統(tǒng)主要由4 個(gè)部分構(gòu)成： 前置放大電路、可控增益放大電路、后級(jí)功率放大電路和單片機(jī)顯示控制模塊。級(jí)用OPA820ID 構(gòu)成的放大電路增益為6 dB, 實(shí)現(xiàn)了輸入阻抗匹配； 可控增益放大電路由VCA810 組成， 實(shí)現(xiàn)了- 40~ + 40 dB的動(dòng)態(tài)增益變化； 后級(jí)放大電路增益為14 dB; 單片機(jī)顯示控制模塊完成對(duì)VCA810 的控制以及輸出電壓檢測(cè)功能并用液晶顯示輸出電壓的峰峰值和有效值。

圖1  系統(tǒng)總體框圖

維庫(kù)PDF：基于MSP430的直流寬帶放大器設(shè)計(jì).rar

參考文獻(xiàn):

[1]. VCA810  datasheet http://hbjingang.com/datasheet/VCA810+_689127.html.
[2]. MSP430F155  datasheet http://hbjingang.com/datasheet/MSP430F155+_1095591.html.
[3]. MSP430 datasheet http://hbjingang.com/datasheet/MSP430_490166.html.