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電子設(shè)計大賽報告論文
隨著人們自身素質(zhì)提升,報告的使用成為日常生活的常態(tài),多數(shù)報告都是在事情做完或發(fā)生后撰寫的。我們應(yīng)當(dāng)如何寫報告呢?下面是小編為大家收集的電子設(shè)計大賽報告論文,歡迎大家分享。
摘要:突出重點。電路主要由哪幾部分構(gòu)成,針對某一技術(shù)難題,本組的解決方案。最后總結(jié)本設(shè)計的總體特點(穩(wěn)定性、可控性、帶寬....),完成/基本完成了全部基本功能及擴展功能。本作品基于壓控對數(shù)放大器設(shè)計,由前級放大模塊、增益控制模塊、......
關(guān)鍵詞:比較器正弦波—方波轉(zhuǎn)換電路……
一、總體方案設(shè)計
列些出設(shè)計功能,具體指標(biāo)。
設(shè)計并制作一個寬帶直流放大器及所用的直流穩(wěn)壓電源
。1)電壓增益AV≥40dB,輸入電壓有效值Vi≤20mV。AV可在0~40dB范圍內(nèi)手動連續(xù)調(diào)節(jié)。
(2)最大輸出電壓正弦波有效值Vo≥2V,輸出信號波形無明顯失真。
。3)3dB通頻帶0~5MHz;在0~4MHz通頻帶內(nèi)增益起伏≤1dB。
(4)放大器的輸入電阻≥50,負(fù)載電阻(50±2)。
。5)設(shè)計并制作滿足放大器要求所用的直流穩(wěn)壓電源。
根據(jù)要求,總體電路可由三個模塊構(gòu)成:1.模塊一名稱;2.模塊二名稱;3.模塊三名稱。具體說明每一模塊的功能。
二、方案比較/論證(針對框圖中的每一模塊的內(nèi)容進(jìn)行方案比較)
2.1模塊一名稱
方案一:……
方案二:……
方案三:……
總體討論上述方案的利弊,做出本設(shè)計的選擇。
2.2模塊二名稱
方案一:……
方案二:……
方案三:……
總體討論上述方案的利弊,做出本設(shè)計的選擇。
2.3模塊三名稱
方案一:……
方案二:……
方案三:……
總體討論上述方案的利弊,做出本設(shè)計的選擇。
2.1可控增益放大器
方案一:采用場效應(yīng)管或三極管控制增益。主要利用場效應(yīng)管的可變電阻區(qū)(或三極管等效為壓控電阻)實現(xiàn)增益控制,本方案由于采用大量分立元件,電路復(fù)雜,穩(wěn)定性差。
方案二:為了易于實現(xiàn)最大60dB增益的調(diào)節(jié),可以采用高速乘法器型D/A實現(xiàn),比如AD7420。利用D/A轉(zhuǎn)換器的VRef作信號的輸入端,D/A的輸出端做輸出。用D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量輸入端控制傳輸衰減實現(xiàn)增益控制。此方案簡單易行,精確度高,但經(jīng)實驗知:轉(zhuǎn)化非線性誤差大,帶寬只有幾kHz,而且當(dāng)信號頻率較高時,系統(tǒng)容易發(fā)生自激,因此未選此方案。
方案三:根據(jù)題目對放大電路增益可控的要求,考慮直接選取可調(diào)增益的運放實現(xiàn)(如運放VCA810)。其特點是以dB為單位進(jìn)行調(diào)節(jié),可調(diào)增益±40dB,可以用單片機方便地預(yù)置增益。
方案三電路集成度高、條理較清晰、控制方便、易于數(shù)字化用單片機處理。所以本系統(tǒng)采用方案三。
三、理論分析及參數(shù)計算
根據(jù)設(shè)計要求,針對上述所選方案,進(jìn)行理論分析及整體電路主要外圍元器件參數(shù)計算。
3.1帶寬增益積
帶寬增益積(GBP)是這是用來簡單衡量放大器的性能的一個參數(shù),這個參數(shù)表示增益和帶寬的乘積。按照放大器的定義,這個乘積是一定的。題目中要求放大器最大電壓增益AV≥60dB,即Gain≥1000V/V。
放大器的通頻帶0~10MHz,所以本放大器的帶寬增益積為GBP=1000*10M=10G
單個放大器是很難達(dá)到10G的GBP,所以我們考慮多級放大器級聯(lián)。
經(jīng)過查閱手冊,OPA691的GBP為450M,級聯(lián)上后級的VCA810和THS3120,足以達(dá)到題目要求。
四、單元模塊設(shè)計
4.1模塊一電路:
根據(jù)理論分析結(jié)果設(shè)計電路,進(jìn)行器件選擇,(接口電路的連接),對所選電阻、電容、運放等的參數(shù)大小進(jìn)行分析計算,描述模塊中信號的流向、變化,畫出具體電路圖。
4.2模塊二電路:
.......
4.3模塊三電路:
.......
4.1壓控增益電路
可控增益調(diào)節(jié)部分我們使用壓控增益放大器VCA810,VCA810在寬頻帶工作模式下,增益控制范圍為-40dB~+40dB,且控制電壓與增益dB數(shù)成線性關(guān)系,滿足設(shè)計要求。其中1腳為了匹配輸入阻抗并接了50
的電阻,8腳接25的偏置電阻,其中5腳接500的負(fù)載電阻.......如圖2所示。
五、系統(tǒng)測試及數(shù)據(jù)分析
5.1測試方法
5.1測試方法
(1)用示波器和信號發(fā)生器手動掃描測帶寬。
(2)用串入電阻法測輸入電阻10MHz帶寬測試結(jié)果:
打開帶寬控制開關(guān)選擇不同帶寬進(jìn)行設(shè)置增益40dB,Vinp-p=3mV,觀察示波器測試信號源的頻率及步進(jìn),并記錄電壓峰值。
5.2測試儀器
5.2測試儀器
(1)泰克TDS100260M數(shù)字示波器
。2)RIGOLDS102220M信號源
5.3測試數(shù)據(jù)(根據(jù)要求列出各個表格,列出實際測量實際值及理論值,最好能進(jìn)行多次測量,保證數(shù)據(jù)的確切性,不是偶然的。)
5.4數(shù)據(jù)分析(根據(jù)5.3的各表格,分析電路指標(biāo)是否達(dá)到題目要求)
由表1可以看出放大器在預(yù)置帶寬為5M的時候,0~4M通頻帶內(nèi)很平坦,最大起伏出現(xiàn)在3M、增益40dB的時候,放大dB數(shù)為,,完全符合題目要求中通頻帶內(nèi)增益起伏≤1D的指標(biāo)。
由表2可知,系統(tǒng)可以實現(xiàn)電壓預(yù)置并可以實現(xiàn)5dB的步進(jìn),而且可以輸出9V左右的有效值。
六、結(jié)論
總結(jié)達(dá)到那些指標(biāo):
總結(jié)未達(dá)到那些指標(biāo),分析可能原因。
6.1作品達(dá)到了題目所有基本和部分?jǐn)U展功能及指標(biāo)的要求:
(1)最大電壓增益Av≥60dB,輸入電壓有效值Vi≤10mV。
。2)在Av=40dB時,輸出端噪聲電壓的峰-峰值VONPP≤0.03V。
。3)最大輸出電壓正弦波有效值Vo≥5V,輸出信號波形無明顯失真。
。4)電壓增益Av可預(yù)置并顯示,預(yù)置范圍為0~60dB,步距為5dB并且可以手動連續(xù)調(diào)節(jié));放大器的帶寬可預(yù)置并顯示(5MHz、10MHz兩點)。在通頻帶內(nèi)增益起伏≤1dB。
。5)通過制作開關(guān)電源來提高電源效率。
。6)本設(shè)計多使用集成芯片,以較低的成本實現(xiàn)了題目要求。
6.2存在問題及改進(jìn)措施:
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