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基于单片机的5V单电源供电的低噪声宽带放大器设计
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2017-12-08
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以单片机MSP430F449为控制核心，设计了一个SV单电源供电的低噪声宽带放大器。采用单位增益稳定低噪声运放OPA820作为前级放大，高速运放THS3091作为末级放大，其中利用DC-DC变换器TPS61087将SV电压转化为18 V从而为末级放大电路供电。此外，系统还采用12位高速A/D转换器ADS803实现了测量并数字显示放大器输出电压峰峰值的功能，测量误差小于5%。本系统最高电压增益达到43 dB，上限及下限截止频率达到15 MHz和20 Hz，在50 n负载上，最大不失真输出电压峰峰值为4.2 V。系统的输出噪声小于200 mV。
本系统由前级放大、电压转换、功率放大和峰值检波4部分组成，整体实现框图如图1所示。输入端通过分压网络将信号源输出信号变为峰峰值30 mV小信号。考虑到多级放大会引入更大的噪声，系统只采用两级放大。前级放大采用OPA820．并采用反相输入法以提高通频带，可将小信号放大12倍。末级放大用高速运放TH53091实现，可使频带在20 Hz-10 MHz的前提下，总增益达140倍。TPS61087电源模块将SV电压转化为18 V给末级THS3091功率放大模块供电。峰峰值酌测量南程序实现，并通过液晶显示。
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