射频宽带放大器报告终版

宽带放大器设计报告―－武汉大学电子设计基地设计组第1组：许可崔振威谢超摘要：本系统利用可变增益放大器AD600作为核心,通过模拟开关选通不同的控制电压的方式来达到增益步进6dB,总增益从0dB到30dB的目的，其控制电压均由2.5v电压基准MAX873经过精密电阻分压得到,有效的保证了控制电压的稳定度,获得良好的波形。

前置放大采用由AD844构成的正向放大器，可以有效的提高输入电阻,使输入电阻达到兆欧级别。

后级放大采用增益固定为10dB的同向放大器,从而使整个电路的增益能从10dB变化到40dB，该放大器由高精度宽带运放MAX477构成，在保证良好输出波形的同时,可以使输出电压有效值大于3V。

前置放大和后级放大的输出均采用峰值检测电路检测出正半周最大电压值，用于有效值的计算，采用AD603构成的AGC电路，在输入信号在0.05V～1.00V内变化时，能将输出有效值稳定在2.05～2.6 V。

整个系统的通频带为1K～14.6MHz。

由12位A/D 转换器MAX197对输出信号的峰值进行测量，分辨率达到1mV 。

AT89S52和CycloneFPGA 构成的单片机小系统板可以通过键盘，人为预置增益值来获取相应的放大倍数，同时实时显示实际增益值、输出有效值和当前增益误差。

整个系统采用中文显示，界面友好美观，控制方便。

一、方案论证与选择1．增益控制部分：方案一采用普通宽带运算放大器组成的放大电路,同时由分立元件构成的AGC控制电路,通过包络检波再反馈回放大器的方法来控制放大倍数,这种方法构成电路简单,但是反馈控制比较困难，难以实现步进，精度也很低。

方案二采用集成可变增益放大器AD600作为增益控制。

AD600是一款低噪声、精密控制的可变增益放大器，温度稳定性高，最大增益误差为0.5dB,满足题目要求的精度,其增益(dB)与控制电压成线性关系,因此可以方便的采用控制电压的方式来控制放大器的增益.采用D/A变换装置输出电压控制高速压控放大器AD600来实现增益的步进，采用此种方法可以获得很小的步进。

射频宽带放大器摘要本系统采用OPA847，电流型运算放大器THS3091和压控放大器VCA824组成。

系统分为四级：前级通过OPA847实现固定增益放大，并且进行阻抗匹配和噪声抑制；中间第二、三级由压控放大器VCA824实现0.05～5V/V增益变化同时加大带宽，后级由电流型运算放大器THS3091进行功率放大。

放大器中的电源控制电路，通过利用MC1403和LM324芯片和电压跟随电路产生-1到1V 的连续电压，能够稳定供给VCA824的vg端，从而达到0到60dB增益可调。

经测试，系统达到了题目所设定的基本要求和部分扩展要求。

关键词：射频放大器，宽带，OPA847，VCA824，THS3091，MC1403，LM324目录一、方案论证 (3)1.≥60dB增益设计 (3)2.放大增益可调设计 (3)3.后级电压放大模块的选择 (3)二、电路设计 (4)1.前级放大电路： (4)2.中间级放大电路： (4)3.后级放大电路 (5)4.压控电路 (6)三、理论分析与计算 (7)1.增益分配计算 (7)2.带宽计算 (7)3.频带内增益起伏控制 (7)4.射频放大器稳定性分析 (8)四、系统测试 (9)1.测试仪器 (9)2.测试方案及测试条件 (9)3.测试结果与分析 (9)五、作品成效总结分析 (10)六、参考资料 (10)七、附录 (11)一、方案论证1.≥60dB增益设计宽带运放实现，采用高带宽，大压摆的宽带运放实现60dB放大。

由于运放具备高开环增益、高输入阻抗和低输出阻抗，所以由运放够成的放大器电路具备较好的线性，但由于运放的高开环增益以及反馈机制的存在，运放电路频率响应一般比较差。

采用OPA847作为第一级放大，具有超低输入电压电流噪声，超高增益积带宽。

在放大十倍的情况下，OPA847具有3.9GHz的增益带宽积。

2.放大增益可调设计方案一：固定增益与电阻网络衰减。

通过前级放大电路进行固定增益放大，后级由电阻网络衰减，如电位器，实现0～60dB范围内增益可调。

射频功率放大器行业分析报告射频功率放大器行业分析报告一、定义射频功率放大器（RFPA）是一种特殊的电子放大器，它是扩大射频信号功率的核心部件。

二、分类特点按照使用形式，可以将其分类为线性和非线性型射频功率放大器。

按照使用领域，可以分为民用和军用。

三、产业链射频功率放大器的产业链主要包括射频芯片、模块厂商、射频功率放大器产品制造商和系统集成商。

四、发展历程20世纪50年代初，美国出现了第一代射频功率放大器。

21世纪初，射频功率放大器开始向多通道、宽频、高功率、小型化和集成化方向发展。

在5G技术加速发展的背景下，射频功率放大器也迎来了成倍增长的业务机会和市场机遇。

五、行业政策文件及其主要内容《国家“十三五”信息技术发展规划》提出，要推进新一代移动通信网络建设，按照“5G+”战略开展应用与示范。

《电子信息产业发展规划（2016—2020年）》明确提出了支持射频芯片和射频功率放大器产业的发展。

六、经济环境射频功率放大器的市场规模逐年增长，市场需求将持续保持在高速增长阶段。

七、社会环境随着信息化时代的到来，通信技术的发展趋势也将推动射频功率放大器产业的快速发展。

八、技术环境射频功率放大器的技术创新是行业发展的核心。

随着5G技术和人工智能技术的不断发展，射频功率放大器将产生更多的市场机遇和技术创新。

九、发展驱动因素1. 5G技术的快速发展2. 人工智能技术的广泛应用3. 电子信息产业发展政策的支持4. 大数据和物联网技术的广泛应用十、行业现状射频功率放大器行业市场竞争十分激烈，主要产品价格已经相当接近。

十一、行业痛点1. 技术壁垒高，研发成本高2. 市场需求存在一定的波动性3. 产品激烈竞争，利润空间小十二、行业发展建议1. 加强技术创新，提升产品技术水平2. 深度整合产业链，优化产品供应链3. 优化企业管理，提高生产效率和产品质量十三、行业发展趋势前景1. 市场规模将持续扩大2. 技术将不断完善，功能将实现更加智能化3. 行业竞争将持续加剧十四、竞争格局射频功率放大器行业的竞争格局呈现出越来越激烈的趋势，主要企业包括天基和功放。

500MHz宽带射频前端设计中期报告射频前端设计是无线通信系统的关键部分，其性能直接影响到通信质量和系统性能。

本报告将介绍一项500MHz宽带射频前端设计的中期进展。

1.设计任务本次射频前端设计任务包括两部分，分别为发射机和接收机。

发射机需要实现500MHz带宽的信号放大和调制，用于将数字信号转换成模拟信号并发送至天线；接收机需要实现射频信号的放大和解调，用于将天线收到的射频信号转换成数字信号。

2.设计方案2.1 发射机发射机的设计方案采用了一种基于宽带功率放大器（PA）和调制器（MOD）的方案。

具体来说，输入的数字信号经过DAC模块转换成模拟信号，之后进入调制器进行调制。

调制后的信号再经过宽带功率放大器进行放大，最后通过滤波器消除杂散信号并发送至天线。

2.2 接收机接收机的设计方案采用了低噪声放大器（LNA）、混频器（MIX）、中频放大器（IF AMP）和解调器（DEMOD）的方案。

具体来说，输入的射频信号经过低噪声放大器放大，之后经过混频器进行频率转换。

转换后的信号再经过中频放大器进行放大，最后通过解调器进行解调，转换成数字信号输出。

3.中期进展目前，我们已经完成了发射机和接收机原理图的设计和仿真，验证了系统的基础性能。

同时，我们已经完成了一部分硬件电路的PCB设计，并开始了部分电路单元的焊接和调试工作。

4.下一步工作接下来，我们将继续完成硬件电路的PCB设计和制作，完成电路单元的焊接和调试，并进一步完善系统的仿真模型和参数调整。

最终，我们将完成系统的构建和调试，验证系统的可行性和性能。

宽带放大器设计报告1. 引言本文将介绍一种宽带放大器的设计方法。

宽带放大器是一种用于放大电信号的设备，其被广泛应用于通信系统、雷达系统以及其他需要信号放大的领域。

本文将从原理介绍、设计步骤、性能评估等方面进行阐述。

2. 设计原理宽带放大器的设计基于放大器的基本原理，即将输入信号放大到所需的输出信号水平。

在设计宽带放大器时，我们需要考虑以下几个关键因素：•带宽：宽带放大器需要具备较大的带宽，以确保信号能够被放大且不会出现失真。

•增益：放大器的增益是一个重要指标，可以衡量其放大能力。

•线性度：放大器需要具备较好的线性度，以确保输入信号的准确放大。

•噪声：放大器应当具备低噪声水平，以避免对信号质量的影响。

3. 设计步骤步骤一：确定设计需求在开始设计之前，我们需要明确设计需求。

这包括所需的带宽、增益、输入输出阻抗等参数。

步骤二：选择放大器类型根据设计需求，我们可以选择不同类型的放大器。

常见的宽带放大器类型包括共基极放大器、共射极放大器和共集电极放大器等。

步骤三：确定电路参数根据所选放大器类型，我们需要确定电路参数。

这包括放大器的工作频率、电源电压、偏置电流等。

步骤四：进行电路设计在确定电路参数后，我们可以开始进行电路设计。

这包括选择合适的元件、绘制电路图、计算电路参数等。

步骤五：进行仿真与优化设计完成后，我们可以利用电子设计自动化（EDA）软件进行电路仿真。

通过仿真，我们可以评估电路性能，并进行优化，以达到设计要求。

步骤六：电路实现与测试在仿真优化完成后，我们可以将电路实现到实际硬件上，并进行测试。

测试过程中，我们需要验证电路的增益、带宽、线性度、噪声等性能指标是否满足设计要求。

4. 性能评估在设计完成并进行测试后，我们需要对宽带放大器的性能进行评估。

这包括以下几个方面：•增益：通过测量输入输出信号的差异，计算放大器的增益。

•带宽：通过测量放大器在不同频率下的输出信号，计算放大器的带宽。

•线性度：通过测量放大器的非线性失真程度，评估放大器的线性度。

射频宽带放大器【本科组】摘要：本设计以低功耗单片机ATmega128为控制核心，采用高宽带低噪声集成运放芯片THS3202和可控增益放大器AD603相结合的方式，制作了一个电压增益可调的射频宽带放大器。

整个系统通过继电器在各衰减网络间进行切换，并对直流漂移进行调零处理，较好地实现了电压增益0~60 dB可调，输出信号波形无明显失真，且各项指标均达到或超过基础和发挥部分要求，具有频带宽、噪声低、增益高、性能稳定等优点。

关键词：ATmega128 射频宽带运放可调增益１一、引言射频宽带放大器在射频通信中具有重要作用，它广泛应用于视频放大、信号发射等电路，对其研究与设计是具有现实的意义与作用。

1.设计要求（1）系统的基础部分要求：输入电压有效值为V i≤10 mV，输入与输出阻抗等于50 Ω，电压增益A v≧20 dB，且在0~20 dB可调；最大输出电压有效值V o≥200 mV。

系统的通频带为0.3 MHz~10 MHz，在1 MHz~15 MHz的通频带内，电压增益起伏≤1 dB。

（2）系统的发挥部分要求：输入电压有效值为V i≤1 mV，电压增益A v≧60 dB，且在0~60 dB可调；最大输出电压有效值V o≥1 V。

系统的通频带为0.3 MHz~100 MHz，在1 MHz~80 MHz的通频带内，电压增益起伏≤1 dB。

系统在增益为60 dB时，输出噪声电压的峰峰值要≤100 mV。

2.设计思路根据题目要求，放大器达到带宽0.3 MHz~100 MHz，电压增益0~60 dB可调，关键在于抑制零点漂移和通频带的扩展，因此放大器需采用多级交流耦合连接方式来实现。

二、系统设计与方案论证1.系统总体方案射频宽带放大器主要由固定增益放大、可控增益放大、衰减网络、通频带选择等电路组成。

输入信号经50 Ω输入阻抗匹配后，通过固定增益放大、可控增益放大以及衰减网络实现增益0~60 dB可调，再经通频带选择实现在0.3 MHz~20 MHz和0.3 MHz~100 MHz频带间切换，最后经50 Ω负载输出无明显失真的正弦波信号。

宽带放大器设计一．实验要求 1.带宽为6MHZ;2.中心频率为30-40MHZ ；3.放大倍数Au=10倍；4.输入电阻Ri=75Ω，输出电阻Ro=2K Ω;5.电源VCC=12V ,空载Rl=∞; 二．实验步骤 1.电路分析已知电路工作在30-40MHz ，要求三极管为高频管，选取高频管2N2369。

根据放大倍数为10倍，主体电路选用共射放大电路。

宽带放大器中心频率决定了输出回路为LC 选频电路。

最终选择为单管10倍共射极调谐放大器。

2.电路元器件参数设置①选择中心频率为30MHZ ，带宽为6MHZ ，因此Q=f/Bw=5; ②由Q=R/WL 和W=2πf ，01f 2LCπ=得L=2.2uH,C3=39pF③放大倍数Au=e be R r R )1(ββ++≈eR R =10，可得Re=200Ω。

④假设Ic 为20mA ，Uce 设计成21VCC 为6V ；因为R2两端的电压等于Re U U be +，即0.7V+200Ω×20mA=4.7V ，β一般理论取值10，则Ib=20mA/10=2mA ，这里有一个要估算的就是流过R1的电流，一般取值为Ib ，则R3=7.3V/2mA ≈3.7KΩ，R2=750Ω;又R2+R3=12V/2mA=6K Ω考虑到实际上的β值可能远大于10，这样R2、R3取值分别为5KΩ，1K Ω。

⑤输入电阻为75Ω，可得R1与R2、R3并联后的总和约为R1，所以R1=75Ω。

⑥由RC 谐振知f0=RCπ21，可计算出C1=0121f R π，得C1=0.21Pf;同时可计算出C2为11Pf 。

考虑到实际应用，取1C =0.1μF ，2C =10nF 。

3.电路原理图实际电路原理图及各元器件参数如下图：电路原理图4.软件仿真结果分析①示波器观察放大倍数通道A为放大之前波形，通道B为放大后波形。

由分析结果Au=8.975/0.7=12，基本达到预期结果。

②用波特图观察频率值中心频率处放大倍数为23.7db，在中心频率左右两侧3 dB处的频率值为右侧3dB处的频率值为39.6Mhz左侧3dB处的频率值为35.9 Mhz本实验的放大电路的带宽约为4 Mhz。

代码：LN09-222013年全国大学生电子设计竞赛射频宽带放大器（D题）【本科组】2013年9月7日摘要本设计采用四级放大，电源选用LM317为放大器提供3.3V电压。

第一级放大使用噪声小的THS3092构成同相放大电路，第二、三级使用uA733差动放大器固定增益放大，后级采用带负载能力较强的THS3091。

在第一级放大器后利用等效电阻实现0~60dB增益可调。

测试结果显示，当信号在输入电压有效值小于1mV，输出波形无明显失真时，频带范围内达到0.3MHz~45MHz,增益大于60dB且连续可调。

完成了所有基本部分的要求和部分发挥部分的要求。

目录1系统方案 (2)1.1直流稳压电源的论证与选择 (2)1.2前置放大模块的论证与选择 (2)1.3 增益控制模块的论证与选择 (2)1.4 中间放大级模块的论证与选择 (3)1.6 后级功率放大模块的论证与选择 (3)2系统理论分析与计算 (3)2.1 三级放大电路的分析 (3)2.1.1 前置放大电路 (3)2.1.2 中间级放大电路 (3)2.1.3 后级功率放大电路 (3)2.2 增益分配和调节的计算 (3)2.2.1 增益分配 (3)2.2.2 增益调节 (4)3电路与程序设计 (4)3.1电路的设计 (4)3.1.1系统总体框图 (4)3.1.2前置放大电路原理图 (4)3.1.3中间级放大电路原理图 (5)3.1.4后级功率放大电路图 (5)3.1.5电源 (5)4测试方案与测试结果 (6)4.1测试方案 (6)4.2 测试条件与仪器 (7)4.3 测试结果及分析 (7)4.3.1测试结果(数据) (7)4.3.2测试分析与结论 (10)附录1：电路原理图 (11)射频宽带放大器（D题）【本科组】1系统方案本系统主要由前级放大模块、增益控制模块、中间级模块、后级功率放大模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。

1.1直流稳压电源的论证与选择方案一：采用CW7905，7809，7812，7905，7909，7912芯片设计正负直流稳压电源，此系列芯片最大输出电流0.5A,带载能力相对较差，纹波较大。