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校园电子图３２００３年全国大学生电子设计竞赛Ｂ题，即宽带放大器，湖北赛区参赛队只有１３队应试，占本赛区参赛队总数的５．７％；但全国唯一的索尼杯奖却由该题参赛队获得。
本文试图从对题意的领会、典型高速宽带运放ＡＤ６０３性能介绍及典型设计方案示例三个方面作粗浅释析，意在交流、切磋并望赐教。
对题意的领会对于题目基本部分和发挥部分的要求，最好将其分类、归纳，与教学训练内容结合起来，以便把握操作。
现将宽带放大器需要满足的技术指标整理如下：１．带宽 ３ｄＢ通频带为１０ｋＨｚ～６ＭＨｚ，可以扩展。
２．增益 （１）最小值为１０ｄＢ，基本指标为４０ｄＢ，最大值≥６０ｄＢ。
（２）可步进调节，在１０～５８ｄＢ范围内，步进间隔为６ｄＢ；要求更高时，步进间隔为２ｄＢ。
（３）可预置增益值，并显示。
（４）预置增益值与实测增益值的误差要求：在步进间隔为６ｄＢ时，误差小于２ｄＢ；在步进间隔为２ｄＢ时误差小于１ｄＢ。
（５）带内增益平坦度要求：在增益为４０ｄＢ时，在２０ｋＨｚ～５ＭＨｚ范围内，增益起伏小于１ｄＢ。
（６）自动增益控制要求：在４．５Ｖ≤Ｖ０≤５．５Ｖ范围内，ＡＧＣ范围≥２０ｄＢ，即输入信号的ＶｉＨ／ＶｉＬ大于１２．２倍。
３．最大输入电压幅度（有效值） （１）基本要求≥３Ｖ；（２）扩展要求≥６．５Ｖ；（３）数字显示正弦电压有效值。
４．噪声性能 在ＡＶ＝５８ｄＢ时，输出噪声峰－峰值不大于０．５Ｖ。
５．输入阻抗≥１ｋΩ；负载电阻为６００Ω；单端输入、单端输出。
６．进一步提高各项技术指标，扩展功能。
对题意要求作了如上整理后，在作总体方案设计时，至少有三点思路易于明确：（１）器件选择必须选择宽带、低噪、增益可程控放大的器件，且这类器件必须从新型的高速宽带运算放大器中去寻找；分立元件很难奏效。
（２）硬件系统；根据最大输出电压幅度和最大增益要求，系统可分为３级、２级或１级（满足基本要求）来实现，每级的增益分配都不会太大，易于实现。
（３）增益指标这一项，内容较复杂，但主要都是依靠编程技术来完成。
1.3.4放大器类题目分析放大器类的题目有实用低频功率放大器（第二届，1995年）、测量放大器（第四届，1999年）、高效率音频功率放大器（第五届，2001年）和宽带放大器（第六届，2003年）。
实用低频功率放大器（第二届，1995年）要求设计制作一个具有弱信号放大能力的低频功率放大器，额定输出功率P OR≥10W，带宽BW≥（50～10000）Hz。
涉及到的基础知识包含有：电源整流和稳压，方波信号发生器，低频功率放大器等。
测量放大器（第四届，1999年）要求设计制作一个测量放大器及所用的直流稳压电源。
差模电压放大倍数A VD＝1～500。
涉及到的基础知识包含有：电源整流和稳压，信号变换放大器，测量放大器等。
高效率音频功率放大器（第五届，2001年）要求设计制作一个高效率音频功率放大器及其参数的测量、显示装置，3dB通频带为300Hz～3400Hz，最大不失真输出功率≥1W。
涉及到的基础知识包含有：电源整流和稳压，音频功率放大器等。
宽带放大器（第六届，2003年）要求设计并制作一个3dB通频带10kHz～6MHz，最大增益≥40dB的宽带放大器。
涉及到的基础知识包含有：电源整流和稳压，AGC，宽带放大器等。
各题目具体要求如下：1. 实用低频功率放大器[2]（第二届，1995年）（1）设计任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如图1.3.14所示。
图1.3.14 低频功率放大器原理示意图（2）设计要求①基本要求第1部分：在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mV，等效负载电阻R L为8Ω下，放大通道应满足：a. 额定输出功率P OR≥10W；b. 带宽BW≥（50～10000）Hz；c. 在P OR下和BW内的非线性失真系数≤3%；e. 在P OR下的效率≥55%；f. 在前置放大级输入端交流短接到地时，R L=8Ω上的交流声功率≤10mW。
第2部分：自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源②发挥部分第1部分：放大器的时间响应a. 方波产生：由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波：频率为1000Hz、上升时间≤1μs、峰-峰值电压为200mV pp。
2013年全国电子设计竞赛射频宽带放大器（D题）射频宽带放大器设计报告摘要：本系统采用可控增益宽带放大器VCA820和固定增益宽带放大器THS3202，进行合理的的级联和阻抗匹配，在加入后级功率输出，全面提高了增益带宽积。
应用单片机STC89C52对增益进行预置和控制，可实现0到60dB可调。
而且综合应用了电容去耦、滤波、使用屏蔽线传输信号以及使用屏蔽罩等抗干扰措施以减少放大器的噪声并抑制高频自激。
经测试，本方案完成了全部基本功能和部分扩展功。
Abstract: The system uses controllable gain broadband amplifiers VCA820 and fixed-gain broadband amplifiers THS3202, a reasonable cascade and impedance matching, power output level after joining, and comprehensively improve the gain-bandwidth product. Applications SCM STC89C52 preset and control the gain can be achieved from 0 to 60dB adjustable. And comprehensive application of the capacitive decoupling, filtering, use a shielded cable transmission signal and the use of shields and other measures to reduce interference and to suppress high frequency noise amplifier self-excitation. After testing, the program completed all the basic functions and some extended functionality.目录1．方案设计与论证................................... 错误!未指定书签。
射频宽带放大器D题集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-2013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日摘要本系统以程控增益调整放大器AD603为核心，外加宽带放大器OPA690的配合，实现了高增益可调的射频宽带放大器。
系统主要由六个模块构成：前置放大电路、一阶RC高通滤波电路、可控增益放大电路、输出缓冲电路、直流稳压电源以及单片机显示控制模块。
系统通过第一级OPA690两级级联电路放大20dB，再通过单片机程控两级级联的AD603实现-20～60dB的动态增益变化，从而满足电压增益Av在0～60dB范围内可调的要求。
整个系统放大器可放大1mV 有效值信号，增益可达80dB，通频带内增益起伏1dB,放大器在Av=60dB的时候，输出噪声电压峰-峰值为80mV，通过单片机控制可实现电压增益Av可预置并显示的功能。
整个系统工作可靠、稳定，且成本低。
关键词：射频宽带放大；可控增益；AD603目录射频宽带放大器（D题）【本科组】1系统方案论证1.1方案比较与选择1.1.1前置放大电路方案一：使用分立元件三极管、电阻、电容、电感等构成前置放大电路。
该电路在元件参数设置不精准的情况下，误差较大，且电路结构复杂，设计困难，调试繁琐，故不采用。
方案二：使用仪表放大电路。
仪表放大器具有低输入失调电压、高共模抑制比、可用单电阻实现增益大范围调节等优点，但是专用的仪表放大器价格通常比较昂贵，所以不予采用。
方案三：采用OPA690运放电路。
OPA690为低噪声、低直流零点漂移运放，且结构简单，调试容易，电路稳定，效果较好。
综合以上三种方案，选择方案三。
1.1.2可控增益放大电路方案一：利用高速运放加数字电位器构造可程控放大器，通过控制数字电位器阻值来控制放大器增益。
但数字电位器建立时间最快也需几us，加之数字电位器3db截止频率一般在几百KHz，当输入信号为MHz数量级下阻值准确性会产生失真，使得程控变得困难，而且高速运放在低频下的响应远不能满足要求。
摘要本系统以单片机ST89C52为主控器件，分为前级放大、增益控制、程控滤波、功率放大、自制电源等模块。
采用可变增益放大器AD603配合后级程控放大实现增益调节，通过软件校正提高增益精度，利用程控滤波模块实现5MHz、10MHz、15MHz的通带选择。
选用温漂小的期间并采用自校零点路来抑制零点漂移。
功率放大部分采用具有高驱动力的运放搭建，驱动50Ω负载时，输出电压有效值可达10V。
电源模块采用低压差稳压芯片提高效率。
系统的输入动态范围为0~10Vpp，增益调节范围为0~95dB，步进可预置，也可手动连续调节，预置增益与实际增益误差小于2%。
系统还设置了输入信号的幅度测量功能。
关键词：功率放大高增益直流放大器低压差设计报告一、前言随着微电子技术的发展，人们迫切地要求能够远距离随时随地迅速而准确地传送多媒体信息。
于是，无线通信技术得到了迅猛的发展，技术也越来越成熟。
而宽带放大器是上述通信系统和其它电子系统必不可少的一部分。
由此可知，宽带放大器在通信系统中起到非常重要的作用，于是人们也对它的要求也越来越高。
直宽带放大器在科研中具有重要作用，宽带运算放大器广泛应用于A∕D转换器、D∕A转换器、有源滤波器、波形发生器、视频放大器等电路。
例如在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。
因此宽带直流放大器应用十分广泛，有非常好的市场前景。
宽带直流能够放大直流信号或变化极其缓慢的交流信号，它广泛应用于自动控制仪表，医疗电子仪器，电子测量仪器等。
目前在无线通信、移动电话、卫星通信网、全球定位系统(GPS)、直播卫星接收(DBS)、ITS通信技术及毫米波自动防撞系统等领域有着广阔的应用前景，在光传输系统中，宽带直流放大器也同样占有重要地位。
在无线通信、电子战、电磁兼容测试和科学研究等领域，对射频和微波宽带放大器有极大需求，且这些领域对宽带放大器要求各不相同，特别是在通信系统和电子战系统的应用中，对宽带低噪声和功率放大器的性能指标有特殊要求。
2023年TI杯大学生电子设计竞赛题H-U波段前置射频放大器V32023年TI杯大学生电子设计竞赛题：H-U波段前置射频放大器V3一、竞赛背景随着通信技术的不断发展，无线通信系统对于前置射频放大器的要求越来越高。
H-U波段是目前广泛应用于通信系统的频段之一，覆盖了高频到超高频的广泛范围。
为了满足不断增长的需求，TI公司决定举办一场大规模的大学生电子设计竞赛，旨在寻找并鼓励创新的前置射频放大器设计方案。
二、竞赛任务1.设计一个适用于H-U波段的前置射频放大器，具备以下主要特点：（1）工作频率范围为2-3 GHz；（2）增益大于20 dB；（3）带宽大于500 MHz；（4）输入/输出阻抗匹配性能好。
2.在设计中考虑以下因素：（1）功耗尽量低，最大功耗不超过1 W；（2）尽量减小器件数目和体积。
三、竞赛要求1.系统设计：设计一个完整的前置射频放大器系统，包括输入/输出匹配网络、放大器电路和带宽调整网络等。
2.性能要求：放大器的增益应大于20 dB，带宽应大于500 MHz，在整个频段内具备良好的输入/输出阻抗匹配性能。
3.匹配网络设计：设计适当的输入/输出匹配网络，以确保信号有效传输，并优化放大器的性能。
4.器件选择：选择合适的器件，以满足设计的要求。
可以选择TI公司提供的放大器芯片或其他市场上适用的器件。
5.电路实现：根据设计要求，实现所选器件的电路。
注意电路的可行性和稳定性。
6.性能测试：使用合适的测试设备和仪器，对设计的前置射频放大器进行性能测试。
包括信号增益、频率响应、输入/输出阻抗匹配等指标的测试。
对测试结果进行分析和验证。
7.结果展示：提交包括设计图纸、详细设计报告、性能测试数据、分析结果和验证结果的完整竞赛作品。
同时，展示你的设计思路和创新点，并解释设计的原理和优势。
四、评分标准1.系统设计的合理性和完整性（20%）：主要包括输入/输出匹配网络的设计、放大器电路设计和带宽调整网络的设计。
2015年全国电子设计大赛放大器报告(DOC)摘要：该设计通过前置放大，程控放大和后级放大三级放大能将130M的高频小信号放大52dB以上。
信号先通过LMH5401进行前级差动放大，再利用单片机MSP430f5529与数模转换器DAC7571控制VCA821实现程控增益放大，末级通过高速宽带运放THS4303输出以驱动50Ω的负载，实现输出电压有效值大于2V。
关键词：射频放大器程控放大MSP430F5529 VCA821一、系统方案论证1、前置放大器模块的论证与选择方案一用TI芯片OPA847搭建同相放大电路。
OPA847有很宽的带宽，可以满足本题目所要求的宽带增益放大。
但是OPA847的圧摆率不够高，可能会导致输出信号的失真。
方案二用THS4303做前级放大，THS4303的圧摆率能达到5500V/μ且它的带宽高，能较好的对高频小信号进行放大。
但THS4303是增益固定为10V/V 的放大器，增益固定不可调。
考虑到整体电路的增益分配10V/V的增益不符合我们所需的前级放大倍数。
方案三用差分放大器LMH5401做前置放大模块，LMH5401的圧摆和带宽均能达到要求，有低噪声低功耗的特点，同时它在 SE-DE 或差分到差分 (DE-DE) 模式下工作时产生的二次谐波和三次谐波失真非常低。
所以用它来做前置放大效果很好。
综上选择方案三。
2、电源模块的论证与选择方案一用稳压芯片TPS7350，TPS7325及TPS72325结合，将12V的直流电源转换得到所需电压。
TPS7350，TPS7325，TP72325均是低压稳压芯片，它们分别可提供+5V，2.5V和-2.5 V的固定电压输出，但这种方案不能得到-5V的电压输出，不能对放大器进行+5V供电。
方案二用放大器芯片OPA847与稳压芯片TPS7350，TPS7325相结合,得到多种输出电压，这种方法芯片较多，电路较复杂，但可得到所需的电压，且提高了电源效率。
摘要本设计以低噪声、低功耗、的THS3001和增益可变放大器AD8330运算放大器为主控器件，放大器分别由前级放大、二级增益控制和稳压直流电源等模块。
论文根据放大器系统的特点，结合相关的电路设计理论，设计出了几本符合要求的放大器，系统整体提高电压增益，使电压增益大于dB A V 20≥，放大器dB 3-BW 的下限截止频率≤L f 0.3Z MH ,上限截至频率≥H f 20Z MH ，并要求在1Z MH ~15Z MH 频带内增益起伏dB 1≤。
关键字：THS3001 AD8330 电压增益 截止频率 增益起伏设计报告一、总体方案的选取及确定 1.1 系统方案的确定题目中要求电压增益大于dB A V 20≥，放大器dB3-BW的下限截止频率≤L f 0.3Z MH ,上限截至频率≥H f 20Z MH ，并要求在1Z MH ~15Z MH 频带内增益起伏dB 1≤。
我们从网上查到THS3001的单位增益宽带为420Z MH ，而且它的0.1dB 的平坦宽带为115Z MH ，因此我们首先采用THS3001来作为首级的电压增益，但是发挥部分要求dB A V 60≥，因此电压增益还需扩大，从手册中查到AD8330是一款DC 至150Z MH 的宽带可变增益放大器，适合要求完全低噪声、精确定义增益和适度低失真的应用，因此我们在第二级增益可控部分采用AD8330作为主控元件来控制电压放大的倍数，最后可直接驱动50欧姆的负载。
系统方案框图见图1.1。
输入图 1.1 系统方案框图1.2 各级电路方案的确定 1.2.1 前置放大电路部分方案一：采用场效应管或三极管设计增益放大电路，主要利用场效应管的可变电阻区或三极管的放大区可实现电压增益放大，但是本方案采用了大量的分立元件，电路复杂，在设计本放大器的高频功率条件下，可能会造成电路的稳定性很差，而且很容易受外界噪声等的因素影响，因此未选此方案。
方案二：根据题目要求，电压增益大于dB A V 20≥，放大器dB 3-BW 的下限截止频率≤L f 0.3Z MH ,上限截至频率≥H f 20Z MH ，我们查到THS3001的单位增益宽带为420Z MH ，而且它的0.1dB 的平坦宽带为115Z MH ，非常符合我们题中的要求，因此我们采用此方案来实现第一级放大电路的增益控制。
D 题增益可控射频放大器电子科技大学作者：谭文张育铭易嗣为摘要本系统由电流反馈型运算放大器AD8009,程控衰减器HMC307构建而成。
系统前级通过级联四片AD8009实现46dB固定增益放大，由前级衰减器和中间级衰减器实现4dB～66dB总动态增益范围，后级由RF3827做功率级保证输出有效值2V以上且波形不失真。
系统各部分采用屏蔽盒进行电磁屏蔽，各个模块独立线性稳压电源供电，提高稳定性和抗干扰能力。
经测试，本系统达到了题目的所有要求。
关键词：射频宽带放大器、HMC307、AD8009AbstractThis system consists of current feedback amplifier AD8009 and digital attenuator HMC307.The primary System achieve 46dB fixed gain by cascading 4 AD8009 and achieve 4dB~66dB gain dynamic rang with two digital attenuatores. To reach 2Vrms output without distortion，we use RF3827 as final amplifier . All parts of system are warped up by shielding box protected from EMI.Every module are supplyed by separate LDO to enhance system’s stability andanti-jamming capability.This system pass text andmeet all request of subject一、系统方案 (1)1.1 程控增益的论证与选择 (1)1.2固定增益放大器的论证与选择 (1)1.3 输出缓冲级放大 (1)1.4滤波器设计 (2)1.5 总体框图 (2)二、系统理论分析与计算 (2)2.1宽带放大器设计 (2)2.2 频带内增益起伏控制 (2)2.3射频放大器的稳定性分析 (3)2.4 增益调整 (3)三、电路设计 (3)3.1固定增益模块设计 (3)3.2程控增益模块设计 (3)3.3后级射频功放模块设计 (3)四、测试方案与测试结果 (3)4.1 测试仪器 (3)4.2 测试方案及测试条件 (4)（1）测试阻抗匹配和负载设置 (4)（2）放大器电压增益测试 (4)（3）放大器BW及增益平坦度测试 (4)-3dB4.3测试结果及分析 (4)（1）放大器电压增益测试 (4)带宽测试 (4)（2）放大器BW-3dB五、参考文献 (4)增益可控射频放大器（D 题）【本科组】一、系统方案本系统主要由程控增益模块、固定增益放大模块、滤波器模块、功率放大器模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。
宽带放大器、数字滤波器设计报告参赛院校：山东大学信息科学与工程学院参赛队员：马衍庆、赵海明、郭帅帅日期：2010-8-27目录一、摘要 (3)二、正文 (3)2.1引言 (3)2.2方案论证 (3)2.3各个模块实现原理 (4)2.4系统设计和数据分析 (8)2.5结论和改进措施 (11)三、参考文献 (11)四、附录 (11)一、摘要本设计基于运算放大器TL084进行宽带直流放大器进行设计，实现了放大倍数0到40DB 可调，带宽在300KHz~450KHz之间，输入电阻为50欧姆，输出电阻为1欧姆左右。
并以AVR 单片机为控制核心，对放大的信号用液晶12864进行波形检测显示，并通过AD、DA可以对信号进行实时回放。
回放波形为输入波形的1/2,并通过软件计算出信号的有效值，显示在液晶上。
关键词：宽带直流放大器数字示波器波形还原电路二、正文2.1引言随着微电子技术的发展，人们迫切的要求能够远距离随时随地迅速而准确地传送多媒体信息。
于是，无线通信技术得到迅猛的发展，技术越来越成熟。
而宽带放大器是音响、有线电视、无线通信中不可缺少的部分，于是人们对它的要求也越来越高。
TL084是常用的运算放大器芯片，增益带宽积为2.5MHz~4MHz，每一片中含有四个放大器，是一款非常经济实用的芯片。
2.2方案论证方案一：输入级采用一级跟随器，输出级采用一级跟随器，中间采用两级反向放大器，前一级固定放大在10倍（20DB）左右，后一级放大调整到放大倍数0~10倍，总的放大增益为0~40DB。
方案二：输入级采用一级正向放大器，中间采用两级反向放大器，在第三级放大器设置为0~6.36DB 可调。
第一级放大倍数为6倍，第二级放大倍数为4倍。
方案三：输入级采用正向放大器，中间采用两级反向放大器，输出级采用反向放大器，每一级的放大倍数10DB，其中第二级和第三级设置成可调，即（0~10DB）。
方案一和方案二相比较，采用两级放大，在相同增益带宽积和总放大倍数一定的情况下，其3DB带宽不如三级放大。
全国电子设计大赛射频宽带放大器（D题）摘要本设计以增益调整、带宽预置、单片机反馈调节为核心，制作一个射频宽带放大器，要求具有0.3~100MHz通频带，增益0~60dB范围内可调，并且实现输入输出阻抗、最大输出正弦波有效值、指定频带内平坦度等功能指标要求。
由于系统输入信号小，频率高，带宽要求大，可控增益范围宽，并且需要满足平坦度、输出噪声电压等指标。
为此，采用高增益带宽运放组成频带预置、AD8367的压控增益放大系统完成增益调整、单片机实现反馈调节。
除此之外，通过增加缓冲级、外加硬件保护措施有效地抑制了高频信号的噪声和自激振荡。
经测试，系统对mV≤的输入信号实现了增益0~60dB范围内可调，带宽0.3~100MHz，并在11~80MHz频带内增益起伏dB1≤，且全程波形无明显失真。
完成了题目所要求的所有基本要求以及绝大部分发挥部分的性能指标。
关键字：带宽预置AD8367压控增益单片机1. 系统方案设计与论证1.1总体方案设计与论证分析该射频宽带放大器设计的指标，为达到题目所设定带宽与增益可调，并且能够满足在输入和输出阻抗=50Ω的情况下，最大输出正弦波电压有效值达到要求的目的，我们将整个系统分为前置缓冲级、带宽预置、增益调整、输出缓冲级、峰值检波等部分组成，主控器采用STC12系列单片机。
系统整体框图如图1所示： 图1 系统框图1.2前置缓冲级的方案论证与选择前置缓冲电路使用电压跟随器实现，如图2所示。
考虑到本系统的通频带为0.3~100MHz ，且输入阻抗限定为50Ω，由正相输入电压跟随器的输入阻抗为R j 趋于无穷大，所以图2电路的输入阻抗为k k k k R R R R R R R R ≈+*==j jj n i //。
则可令实际电路取R k =50Ω以达到输入阻抗要求。
除此之外，此前置放大电路还具有缓冲、避图2 前置缓冲级免引入噪声等作用，起到了良好的隔离功能。
其电压增益接近于1，运算放大器选用AD8005，此放大器的增益带宽积达到270MHz 。
1.3带宽预置的方案论证与选择方案一：通过对继电器L 1和L 2触点的控制实现系统通频带0.3~20MHz 和0.3~100MHz两个范围的预置。
可令系统默认选择0.3~20MHz通频带，通过键盘选择通频带，使单片机对继电器进行操作，使系统实现了预置0.3~100MHz的通频带。
方案二：通过外部触发使单片机控制模拟开关CD4502选通指定通道，从而实现对由高增益带宽运放构成的带通网络进行预置，方案流程如图3所示。
图3 带宽预置流程图分析两种方案可知方案一继电器连线多且复杂，体积大，触点数量有限，且工作过程中会产生噪声，影响测试总体效果。
方案二使用单片机和模拟开关控制带宽预置简单稳定，易于调整，所以选择方案二。
1.4增益调整的方案论证与选择方案一：场效应管控制增益。
利用单片机控制场效应管工作在可变电阻区，利用其电压与电阻的线性关系来实现增益的控制。
方案二：为了易于实现增益范围0~60dB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V R ef 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。
方案三：可变增益放大器AD8367级联。
题目要求0~60dB可调增益，而 AD8367的可调范围-2.5dB ~ +42.5dB，具有500M的增益带宽积。
可采用两片AD8367级联作为增益放大级并且通过单片机反馈的峰值检测结果对已进行小倍数放大的信号进行再次放大或衰减以实现Av在0~60dB范围内可调。
方案一中由于大量分立元件的引入，使得电路复杂且稳定性差。
方案二虽然简单易行，精确度高，但查阅相关资料可知：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。
方案三采用了可变增益放大器AD8367，具有以dB为单位的线性增益的特点，并且以单片机作为控制可以满足题目要求0~60dB可调，方案方便、稳定，可操作性强，所以采用方案三。
1.5峰值检波的方案论证与选择方案一：采用集成真有效值变换芯片，直接输出被测信号的真有效值,例如AD637，将输出的有效值送至单片机进行对增益的反馈调整。
方案二：考虑到本题要求测量的是标准正弦波，可采用峰值检波电路，检出峰值经A/D转换后由单片机转换为有效值后对增益进行调整。
经过分析，由于一般的有效值检波的芯片难以达到100MHz的宽带，无法满足设计要求。
而方案二经过高频采样保持电路后可以达到检波要求，并且精度较高，速度较快，所以采用方案二。
2.系统理论分析与计算2.1宽带放大器设计的理论分析与计算基本部分要求放大器的下限频率f L≤0.3MHz，上限频率f H≥20MHz，为此我们选择用两片低噪声、高速放大器AD8021分别构成的高低通环节级联构成通频带为0.3MHz~20MHz的带通滤波器。
其中AD8021具有高速、低噪声、从G=-1至G=-10之间具有恒定带宽490M定制补偿功能，且考虑到之后增益调整环节为主要放大镜，所以该电路完全符合基础部分0.3MHz~20MHz的带宽要求。
同理，为满足发挥部分下限频率f L≤0.3MHz，上限频率f H≥100MHz的带宽要求，采用AD8021和OPA846分别作为高低通环节级联成带通滤波器。
其中OPA846是一款低噪声、电压反馈运算放大器，其具有的400MHz高增益带宽积可满足发挥部分0.3MHz~100MHz 带宽要求。
2.2频带内增益起伏控制的理论分析与计算题目中要求通频带内增益起伏≤1dB，因此本设计的频带预置部分采用巴特沃斯滤波器，巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线实现最大限度平坦，没有起伏。
虽然在阻频带内会缓慢下降为零，通过增加滤波器阶数加快阻带内的衰减，并且将输出波形峰值检波的结果模拟量送至STC12系列单片机自带的A/D，再利用外部D/A转换实现单片机对频带内增益起伏的递增、递减控制以实现增益起伏≤1dB。
2.3射频放大器稳定性的理论分析与计算由于放大器的输入频率过高，将在小信号放大过程产生高频杂波，由于多级放大器级联，容易产生高频自激振荡，且随着频率的升高，增益将被衰减。
为此，可以通过以下方式来改善该射频放大器的稳定性：（1）放大器板上所有运放电源线及数字信号线均加磁珠和电容滤波。
磁珠可滤除电流上的高频毛刺，电容滤除较低频率的干扰，它们配合在一起可较好地滤除电路上的串扰。
安装时尽量靠近IC电源和地。
（2）在两个焊接板之间传递模拟信号时用同轴电缆，信号输入输出使用SMA-BNC接头，使传输阻抗匹配，并可减少空间电磁波对本电路的干扰，同时避免放大器自激。
（3）由于采用多级放大器级联的方式，为了减少高频自激和消振困难，在相邻的放大器之间加入电压跟随器作隔离；同时，为了消除内阻引起的寄生震荡，可在运放电源端就近接去耦电容。
（4）设计电路电压增益在通频带内波动较明显，通过对各级放大电路进行频率补偿，在电源端增加去耦0.1uF和100uF电容，电容电阻的引线部分要尽可能的短，并且采用屏蔽盒对系统进行多点屏蔽，可有效增加放大器的稳定性。
2.4增益调整的理论分析与计算AD8367具有45dB增益可调，3dB带宽达到500MHz，片上集成有律方根检波器，可实现单片闭环AGC。
片上带有可控制线性增益的高性能45dB可变增益放大器．并可在任意低频到500 MHz的频率范围内稳定工作。
通过控制MODE引脚外接地端，选择GAIN DOWN工作模式，即增益随电压递减，满足公式Gain(dB)=45-50⨯Vgain。
通过数字电位器控制5引脚GAIN端工作电压Vgain处于0~1V，则可控制单片增益调整范围-5~45dB。
为实现0~60dB范围可调，需采用两级AD8367级联，且由于放大器的三阶交调失真点是固定的，信号幅度越大，则失真的可能性就越大，所以采用其中一级作为固定增益放大级放在后面，前一级AD8367作为电压控制增益放大级。
3．电路与程序设计3.1电路的设计3.1.1前置缓冲级、带宽预置AD8005具有270M的增益带宽积，以此设计电压跟随器作为输入缓冲级具有避免引入噪声等作用，起到了良好的隔离功能；由具有高速、低噪声、高增益带宽特点的运放AD8021和OPA846构成的带通滤波器可分别满足0.3~20MHz和0.3~100MHz的带宽要求。
并且通过单片机控制模拟开关CD4052在这两种带宽模式进行切换选择。
图4为该部分原理图部分。
图4前置缓冲级、带宽预置原理图3.1.2增益调整采用两片AD8367级联作为增益放大级，当MODE接地时，增益随电压递减，其计算公式为：Gain(dB)=45—50⨯Vgain，该工作模式在AGC应用中是需要的，其中通过数字电位器X9C103控制Vgain。
并且通过单片机反馈的峰值检测结果对已进行小倍数放大的信号进行再次放大或衰减以实现Av在0~60dB范围内可调。
图5为增益调整电路原理图。
图5 增益调整电路原理图3.1.3峰值检波本放大器系统的输入频率高，频带要求宽，而一般峰值检波电路的线性差，通频带窄，保持时间短，不便于精确测量。
为此，我们采用由高精度采样保持器PKD01 构成峰值保持器，具有通频带宽、线性好、峰值保持精度高等优点，电路原理图如图6所示。
图6 PKD0l的峰值保持及时序控制电路3.2程序设计3.2.1系统程序框图系统程序流程图如图5所示。
程序设计主要实现步进调整、带宽预置和增益放大的切换以及对通频带内平坦度进行反馈调整。
AD转换电路对峰值检波后的输出信号进行采样，将结果送入单片机进行操作，实现对相应部分的反馈调整。
4.测试方案与测试结果4.1测试条件与仪器为测量50 的输入和输出阻抗，采用多功能数字万用表VC9205；为得到有效值≤1mV的输入高频小信号，采用高频信号发生器AS1053；该系统最大通频带达到0.3~100MHz，为此我们选择双踪示波器SS-7810 100M。
4.2测试方案与测试结果完整性（1）放大器电压增益测试设置输入信号频率为500kHz,输入信号以信号峰峰值为单位。
输出信号以示波器的输出电压峰峰值为标准，计算出交流增益，增益预置以倍数表示，括号中换算为dB，表1为主要测试数据。
放大器预置带宽20MHz，输入有效值为20mV，频率0.3~20MHz的电压信号，测试通频带内是否平坦。
表2带宽20M时的通频带平坦度测试结果。
同理，通过预置带宽100MHz，输入有效值为1mV，频率0.3~100MHz的电压信号来测试该通频带内的平坦度，表3为其测试结果。
此时增益为20dB 88.19202.197lg =，起伏大小0.12dB dB 1≤；由表3可知放大器在1~80MHz 频带平坦，同理计算最大起伏为0.1dB ，增益起伏dB 1≤，所以均满足题目要求。
