电子设计大赛报告模板

PAGE1电子设计大赛报告摘要：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……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。模块三模块二模块一模块三模块二模块一方案比较/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。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。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50Ω的电阻，8脚接25Ω的偏置电阻，其中5脚接500Ω的负载电阻如图2所示。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。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