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自动增益放大器设计制作

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ID:72519 发表于 2015-1-22 08:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
放假。放假。放假喽。。。。。今早起来,哇。。。好大的雨啊。。。。往楼下一看,看到了楼下的广玉兰开了,开的大大的白花很是漂亮,这不曾让我想起当年在学校的时候,也是6月份同样教学楼下也开着大大的广玉兰花,6月是个高兴的季节,让我们真正的迈入人生的起点,6月也是个悲伤的季节,他让我们失去了青春,失去了她(他),失去了我们再也找不回来的东西。。。。。留下的只有回忆。。。倒退两年的今天正是我和她一起返回学校的时候,今天我又在哪里,她又在哪里。。。。只有回忆。。。

言归正传,6月是高校学生的毕业季,很多的学生都在忙着自己的毕业设计,论文啊,实物啊,之类的东西。之前有个同学找到我说有个题目叫我帮看看,能不能做出来,指标如下:
        中心频率是          30MHz
       带宽                   ±1.5MHz
输入信号幅度              -56dBm---- -16dBm
输出信号幅度              5Vpp±0.5Vpp

上面的指标基本就是这样的。有感兴趣的自己也可以想想怎么设计这个题目。。。。接下来我把我自己的设计方案贡献出来,分享大家仅供参考哦。。。。当然都是本人自己所想没有抄袭任何人的设计。。。

在这里还有感谢我的兄弟帮忙,为我不厌其烦的调试程序,真心的说句兄弟辛苦了,谢谢好兄弟。。。。。

当我看到这个题目时以为很简单,,,这完全的错了,我采用第一套方案,


上面的草图就是第一套方案,也是看到这题目就相互出来的,导致失败的原因如下:

第一就是模拟ATT的衰减量与电压不是完全线性,这导致控制时候衰减量太大,无法达到目的。。。

上图就是实际测试的模拟ATT的曲线。
第二就是检波错误。耦合起的位置要放到前面,检波二极管的在一定的幅度下也呈现非线性,到时检波不准,偏差太大。
以上的方案完全失败。。。。


下面就是第二套方案,这次要多考虑下上面的失败原因。而且白天还得上班没时间,只有晚上回来自己慢慢的思考实验。。
经过将近一个月的时间终于搞定了,下面就是此设计的方案和设计过程及测试指标等。。。


上图为本设计的最终方案。

本设计的放大器采用MINI公司的mmic系列的放大器,电路简单易实现,内部匹配50欧姆,数控衰减器采用HITTITE公司的负电压工作hmc307.具有31db的衰减量。所以采用两级串联高达62db的动态范围。检波器采用ADI公司的AD830792db的动态范围。这里最痛疼的就是电平转换的电路,因为mcu出来的电压是正电压。而数控衰减器的控制电压是负的,所以需要电平转换。


下面是制作过程。。
首先是面板的自作,采用CAD先画个面板图。。。。


然后开始贴到铝板上按照要求开始加工品。。。。完全是自己用台钻和锉刀完成的。。。。



接下来电路的设计,主要是放大器要达到80db左右。。。因为中间有个30MHz的无源带通滤波器,差损将近8db左右。。。幅频特性曲线如下

带宽2.8MHz     中心频率30MHz   差损8dB左右     带外抑制大于40dB
下面是主体放大电路安装完毕

下面是前面板的控制电路,,,,这个电路不得不说了,真的是想进办法啊。。。想的都要崩溃了,,,虽说是个小电路吧,,但是有点小复杂。因为用单片机的IO口去控制个负电压,所以这个地方有些绕弯,还是小弟有些笨,有的大神分分钟就搞定了,不过经过小弟的努力还是搞定了。。。使用万能板搭的,比较丑陋。。。




测试控制还行,装上前面板


这次有点像样子了。。。。。。累啊,,,,白天还得上班,,,,每天晚上都是搞到3点钟。。。。。一点不夸张哦。。。。

这才是完工一半还不到呢,看看吧

接下来就是上面的辅助电路设计了,采用单片机和检波器及耦合器完成。



上面的电路太丑陋。。。。。不过能实现目的就好。。。有句话说黑猫白猫抓到耗子就是好猫。。。。。我这也是哦。能实现功能就是好电路。。。

现在有点像个模样了 ,看看它的脸面吧。。。嘻嘻,,,


这次就基本完成一半的工作量了。。接下来就是最烦的一个工作了,,,就是校准。这个我死的心都有了。。。。。苦逼啊 。。。




完整的实物见面喽。。。。就差校准了。。。




校准多亏有兄弟帮忙在这里说声i谢谢兄弟了。。。。

最麻烦的事情开始,,,,校准。。。。校的我都蛋疼。。。。。这个记录我不只弄了一次,,,,最少测试了3次,,,,都不记得了,,,现在只有个最终的结果了。。。。




这个0011的东西看的都眼花。。。。。
经过不懈的努力终于校准好了,,,,,下面就是测试图了
测试开始
测试采用RS信号源,和HP的示波器。。。。
先来个最大的-16dbm   频率30MHz


看看示波器输出的波形及幅度。。。。


波形完整漂亮,,,没有失真,,,,幅度在范围内。。。。满足要求,,,我就不全部晒出来了,太多了,就选取几个代表的值来看看吧,实际全部测试了。。。来个中间值   -30dbm    频率30MHz


输出幅度


波形还是完好,漂亮  没有一点失真。。。。。幅度刚好5V

最小的值-56dbm    频率30MHz


看看示波器输出的波形及幅度。。。



测试后全部满足要求,,,,我的伟大工程即将结束了,,,,,,耗时一个月啊。。。。基本都是晚上。。。

最后来个全景侧视图吧。。。


又一件伟大的作品结束了,调试期间,遇到了不少头痛的问题,出现过各种的奇葩问题,,,中间都有想放弃的念头了,尤其是放大器自激后,简直就是没办法。。。想死的感觉都有了,最后还是沉下心慢慢的解决,结果一个个问题全解决,虽说是件小作品,不是什么产品,但只麻雀虽小五脏俱全,这里几乎设计到了小信号的所有问题,通过这的小作品的制作,本人在技术上又是有所提高,,,,

相信一句话,只要思想不滑坡,办法总比困难多。。。。

为我们的青春奋斗吧。。。。。


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ID:165873 发表于 2017-4-2 22:13 | 显示全部楼层
还有没有相关的原理图 程序之类的,求助
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ID:1003879 发表于 2022-8-1 11:28 | 显示全部楼层
励志的贴
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ID:61218 发表于 2024-1-10 13:49 | 显示全部楼层
没用的帖子
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