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1、三角波放大电路设计报告课程电子线路实验班级13级信息工程姓名岑福娟学号1328405048指导教师金慧敏正弦波放大电路【实验目的和要求】基本要求：制作三角波放大电路，输入信号频率在上下限频率之间。输入波形：三角波下限频率：1.92MHz上限频率：19.2MHz增益：52.083输出幅度：10Vpp【实验原理】1、设计模型信号输出注:考虑到设计所需的频率较高，且增益较大，再加上无源滤波器的衰减，所 以采用二级放大来达到实验要求。2、芯片选用本实验选用的是OPA847以及THS3091两款芯片。OPA847单位增益稳定，且 增益带宽积较大，满足实验要求。而THS4011是宽带低噪声运放，可以改善电
2、路 的性能，同时它的增益带宽积也较大。前级采用OPA847芯片作信号初步放大， 接着用HTS309做后级放大，最后接上LC带通滤波器进行滤波3、滤波器选用实验初始设计采用的是RC带通滤波器，但是在实际焊出RC滤波器与二阶滤 波器与对其仿真，RC滤波器的通带特性没有LC滤波器的好，故采用LC滤波器。【实验器材】1、OPA847:1 片；双电源：5V增益带宽积：600MHz2、THS3091:1 片；双电源：5-15V增益带宽积：290MHz3、 1kQ滑动变阻器：3个10kQ滑动变阻器：1个通过变阻来实现增益可调以及一些特殊阻值的电阻的实现4、0.1uf电容：4个4.7uf电解电容：4个2.2u
3、f电解电容：4个333pH、68pH电容各一个47pH、153pH、1000pH 各两个5、10uH电感，1uH电感各一个6、50Q电阻5个7、470nH、1800nH的电感各一个8、信号发生器、示波器、直流电源9、电路板等焊接工具若干。【实验内容】1、在multisim软件下仿真该电路OPA847用于前级放大，放大倍数为10倍，ths3091作为后级放大放大倍数为5 倍将输出电压放大到10以外放大器的仿真波形：输入250mV三角波(2)滤波电路仿真电路:(2)仿真结果波特图:其中，中心频带增益为接近于5dB下限频率满足1.92Hz上限频率满足19.2MHzI王 20.34 MHs-3.544
4、 dBCB + - +团出回-芯片引脚图TOP VIEWTHS3091NGH Vi 小 LL ih+L-L 火-匚匚J _IJ TJNC7Inserting Input 2Naninverting Input 3NC * No Internal Co-nnection6DulpulNC焊接实物图如下示波器波形在用仪器测试实物图的结果时，由于三角波调不到高频，所以采用正弦波进行测 试（1）第一级放大波形Vrfhnit二级放大波形输入波形为幅度为1V滤波器波形E00znddesszhw 寸 IE BE69IHddZHW9IHLL-BE9 寸 IHddzhwzihll-b频率 F=20MHz峰峰值
5、Vp-p=130mV末级放大波形频率 F=11MHz峰峰值 Vp-p=10.7V频率 F=20MHz峰峰值 Vp-p=11.6V噪声波形结果分析】通过软件multisim等软件的仿真分析，确定了电路图的基本设计，在实际 电路验证中：无论是滤波器的通带、衰减、以及放大电路的平滑度，均不如仿真 结果的理想。实际电路的滤波在1.92M-19.2MHz之间的通带衰减比较小，约为衰减了 5倍， 但是在20MHz之后的带宽内，信号衰减倍数并没有急剧降低，因此滤波输出并未 完全达到指标。但是其在45MHz时：信号基本已经衰减至0。同时，放大后的信 号，在19.2MHz时输出为6.4V，中心频率11MHz处的
6、输出为11.2V。但是在下限 频率1.92MHz时的输出为16.7V，在0.2MHz处的输出为17.1V。其下限频率处的 衰减未达到指标衰减40dB。除此之外，其上限频率与要求的20MHz也有一定的 差距，因此电路还有待改进的地方。【注意事项】1、焊接电路时谨慎用电烙铁，以防烫伤;2、焊接时注意不要把焊盘焊掉；3、布局要紧密，地线可统一托锡。【实验总结与分析】在高频放大实验中，要考虑到板子的布局，走线对信号的影响，还有元件之 间的干扰，前级放大与后级放大的阻抗匹配。最初采用的三极管放大，因为在通带中的放大倍数不能很好的调节，只能放 弃，选择使用芯片进行放大。使用芯片进行放大时，多采用了芯片手册上的测试 电路进行设计仿真，在软件仿真和硬件验证的过程中，我明白了许多电路中在理 论值和实际测量中的区别与不同。这次实验前前后后花了几个星期的时间，虽然在最后测试板子的时候一些指 标都没有达到，其中有一些仍旧不会解决方法，但我依然学到了很多，温顾了高 频和模电的相关知识，对高频放大与低频之间的不同也有了更加深刻的理解。在 焊接电路前，一定要先布局好器件，以免边焊边拆；在测试电路时，也要小心谨 慎，注意不能把正负电源接反了，否则就会烧掉芯片；其次，芯片的工作电压也 十分重要。会直接影响到电路的输出电压和波形效果。前级放大和后级放大的匹 配也是今后要考虑的
