放大器模块
放大器电路模块
放大器的技术指标
放大器的技术指标也很多，但在设计过程 中下面几项技术指标必须考虑：
（1）输入阻抗和输入电平（或输入信号的动态范围）； （2）输出阻抗； （3）电压放大倍数（或电流放大倍数、或功率放大倍数） （4）输出电平（或输出功率）； （5）频率带宽； （6）失真度； （7）放大器的效率。
运算放大器
在“数字幅频均衡的功率放大器（2009年F 题）” 中要求：当输入正弦信号vi电压有效值为 5mV、功率放大器接8W电阻负载（一端接地）时， 要求输出功率≥10W。功率放大电路的-3dB通频带 为20Hz～20kHz。功率放大电路的效率≥60％。
“宽带直流放大器（2009年C题）” 中要 求最大电压增益AV≥60dB，输入电压有效值 Vi≤10 mV。放大器的输入电阻≥50W，3dB通频 带0～10MHz；负载电阻（50±2）W，最大输出 电压正弦波有效值Vo≥10V。
其中：与音频功率放大器有关的有4题。与宽 带放大器有关的有2题。与直流、低频放大器有关的 有3题。比较历届赛题可以看到， “放大器类”赛 题的要求是越来越高，如： 在“程控滤波器（2007年D题本科组）”中要 求放大器电压增益为60dB，输入信号电压振幅为 10mV。制作“简易幅频特性测试仪”，其扫频输出 信号的频率变化范围是100Hz～200kHz，频率步进 10kHz。
放大器电路模块
申玉坤
李宏恩
在往届电子设计竞赛中，“放大器类赛题” 除了1994年外，其它每届都有，共有10题：（1） 实用低频功率放大器（1995年A题）；（2） 测量 放大器（1999年A题）；（3） 高效率音频功率放 大器（2001年D题）；（4） 宽带放大器（2003 年B题）；（5） 程控滤波器（2007年D题本科 组）；（6） 可控放大器（2007年I题高职高专 组）；（7） 宽带直流放大器（2009年C题）； （8） 数字幅频均衡的功率放大器（2009年F题）； （9） 低频功率放大器（2009年G题）。（10） LC谐振放大器（2011年D题）
gf12p混合型功率放大模块说明书
gf12p混合型功率放大模块说明书GF12P混合型功率放大模块是一种高效、高性能的射频功率放大器模块。
本说明书将为您详细介绍GF12P模块的特性、功能、使用方法和注意事项等信息。
一、特性：1.宽频带：GF12P模块工作在2GHz至18GHz宽频段内，可满足广泛的应用需求。
2.高增益：模块提供高达30dB的增益，可为各种射频设备提供强大的信号放大效果。
3.高线性度：GF12P模块采用先进的线性功率放大技术，保证信号放大过程中的低失真和高稳定性。
4.宽动态范围：模块具有较宽的动态范围，能够灵活应对不同功率需求，确保信号输出质量。
5.小型化设计：GF12P模块采用紧凑的封装设计，尺寸小，重量轻，方便集成到各种射频设备中。
二、功能：1.射频信号放大：GF12P模块能够将输入的射频信号进行高效放大，增强其功率和质量。
2.信号增益调节：模块提供可变的增益控制功能，用户可以根据实际需求调节增益水平。
3.温度保护：GF12P模块内置智能温度保护功能，能及时对模块内部温度进行监测和调控，保证模块的安全运行。
4.带宽选择：模块支持用户根据需要选择不同的带宽，以适应不同应用场景和系统要求。
三、使用方法：1.连接：将GF12P模块与射频设备通过合适的电缆连接，确保连接稳定可靠。
2.电源供给：将模块连接到合适的电源，确保电源电压和电流符合模块要求，并注意正确的极性连接。
3.控制设置：根据需要，使用外部控制信号或模块上的调节器进行增益和带宽的调节。
4.信号输入：将待放大的射频信号输入到模块的输入端口，注意保持信号源和模块之间的匹配阻抗。
5.信号输出：从模块的输出端口获取放大后的射频信号。
四、注意事项：1.安装前，请确保GF12P模块和其他设备处于断电状态，避免电流冲击和设备损坏。
2.在连接电源前，请检查电源电压和电流是否符合模块规格要求，并注意正确的极性连接。
3.在调节增益和带宽时，务必根据实际需要进行合理设置，避免过度放大和信号失真。
放大器AD603模块
放大器AD603模块目录1. 模块功能 (2)2. 工作原理 (2)3. 内部结构 (3)3.1 AD630运放芯片 (3)3.2 TLV5618 DAC芯片 ................................................................ 错误！未定义书签。
4. 放大器AD603电路原理图 (4)4.1放大器AD603模块原理图 (4)4.2放大器AD603模块印制版图（顶层） (5)4.3放大器AD603模块印制版图（底层） (5)4.4放大器AD603模块印制版图（丝印层顶层） (5)4.5放大器AD603模块印制版图（丝印层底层） (5)5. 参考文献 (6)6. 使用方法 (6)7. 测试数据和截图 (7)8. 其他 (7)1. 模块功能AD603是一种具有程控增益调整功能的芯片,是一个低噪、90MHz带宽增益可调的集成运放，如增益用分贝表示，则增益与控制电压成线性关系，压摆率为275V/μs。
它提供精确的、可由管脚选择的增益，它的增益是线性变化的,且在温度和电源电压变化时有很高的稳定性,增益变化的范围40dB，增益控制转换比例25mV/dB，响应速度为40dB，变化范围所需时间小于1μs。
AD603内部包含一个七级R-2R梯形网络组成的0dB到-42.14dB的可变衰减器和一个固定增益的放大器，此固定增益放大器的增益可通过外接不同反馈网络的方式改变,以选择AD603不同的增益变化范围。
增益在-11～+30dB时的带宽为90Mhz，增益在+9～+41dB时具有9MHz带宽。
该集成电路可应用于射频自动增益放大器、视频增益控制、A/D转换量程扩展和信号测量系统。
2. 工作原理AD603内部结构图如图2.1.1所示。
AD603由一个可通过外部反馈电路设置固定增益GF（31.07~51.07）的放大器、0~-42.14dB的宽带压控精密无源衰减器和40dB/V的线性增益控制电路构成。
CR-110电荷灵敏前置放大器
CR-110电荷灵敏前置放大器Cremat公司的CR-110是一个单通道电荷灵敏前置放大器模块，它被广泛用于多种辐射探测器。
例如：半导体探测器，雪崩光电二极管和各种气体探测器。
在Cremat公司的众多前置放大器模块中，CR-110的体积是挺小巧的（模块面积小于一平方英寸），这样就允许用模块化的设计制作一个紧凑型多通道探测系统。
本课题是以CR-110电荷灵敏前置放大器模块为核心，制作一个能够正常使用的电荷灵敏前置大器。
制作过程包括电路板设计，铝盒加工，线路连接和波形调试。
此课题虽然没有很大的难度。
但是整个过程非常偏重于实践，比如铝盒加工打孔，线路焊接等操作都很考验实验者的动手能力。
制作过程中，也能自然而然了解到电路板的设计，测试板各个连线的作用。
非常有助于我们了解电荷灵敏前置放大器的工作原理。
再结合以前学的课本上的知识，更能温故知新。
我们作核辐射测量时，一般采用电子学方法，应该对探测器输出的信号进行处理，包括对获取的信号进行放大，成形，甄别，变换分析，记录等等。
因探测器输出信号小，一般都要先通过放大器放大才能测量。
所以信号放大是核电子学信号处理一个必要部分。
实际测量中，探测器附近必然有一定辐射剂量。
工作人员测量时必须远离辐射现场。
我们一般把放大器分成前置放大器和主放大器，这样做是为了减少放大器输入端和探测器输出端之间的分布电容的影响，也可以弱化外界干扰，有效的提高信噪比，使信号用的高频电缆的阻抗相应匹配，。
前置放大器也称作为预放大器，体积小，靠近探测器，其输入端与探测器输出配合，有些前放甚至和探测器组成一个模块，我们称之为“探头”，输出的信号再经高频电缆和主放大器连接。
前置放大器参数很少在测量过程中变动，一般由主放大器作放大倍数和成型时间常数的调节。
第二章前置放大器2.1前置放大器的作用和特点前置放大器的作用和特点可以从下面几个方面说明：（1）提高系统信噪比核辐射探测器一般贴近辐射源.所以探测器往往在强辐射场，狭小空间，恶劣环境或工作人员不宜在现场，也不适合用大体积的仪器。
电路模块知识点总结图
电路模块知识点总结图电路模块是电子电路中的一个重要组成部分，它能够解决复杂的电路设计问题，提高电路设计的灵活性和可靠性。
在电子设备中，电路模块起到了连接、控制和传输信号的作用，可以实现不同功能的电路设计，如放大器、滤波器、计时器等。
本文将对电路模块的基本知识点进行总结，并详细介绍常见的电路模块类型及其应用。
1. 电路模块的基本知识点电路模块是由电路板、元器件和接口组成的电子电路系统，在电路设计与制造过程中起到了至关重要的作用。
电路模块的基本知识点包括：1.1 电路板的材料及制造工艺电路板是电路模块的载体，其材料选择和制造工艺对电路的性能有着重要的影响。
常见的电路板材料有FR-4玻纤板、铝基板、陶瓷基板等。
不同的材料对于电路板的绝缘性能、导热性能和机械性能都有着不同的要求。
制造工艺包括印制电路板(PCB)设计、蚀刻、穿孔、表面处理等工艺流程。
1.2 元器件的选择和布局电路模块中包含了各种不同种类的元器件，如电阻、电容、电感、晶体管等。
元器件的选择和布局对于电路的性能和稳定性至关重要。
在电路设计中需要根据具体的要求来选择合适的元器件，并合理布局，以提高电路的性能和可靠性。
1.3 接口的设计与标准电路模块通常需要与其他模块或外部设备进行通信，因此接口设计和标准的选择是电路模块设计的重要环节。
常见的接口标准有RS232、USB、SPI、I2C等，其选择需要考虑到通信速度、距离、数据格式等因素。
2. 常见的电路模块类型及其应用电路模块根据其功能和应用可分为多种不同类型，下面将介绍一些常见的电路模块及其应用。
2.1 放大器模块放大器模块是电路中常见的模块，其主要功能是放大电路输入信号的幅度。
放大器模块可以根据不同的放大器类型分为运算放大器模块、功率放大器模块、高频放大器模块等。
应用范围广泛，包括音频放大、射频放大、信号处理等领域。
2.2 滤波器模块滤波器模块是用于信号处理的重要模块，其主要功能是滤除电路中不需要的频率成分。
放大器模块常用芯片简介
放大器模块常用芯片简介MAX4106:⑴低成本，高速，单电源运算放大器。
⑵满摆幅输出的运算放大器，-3db带宽为150MHZ,可以采用正负5V或者单电源供电，⑶采用Umax-8和SO-8封装。
THS3092：⑴高速电流反馈双运算放大器芯片⑵160MHZ(G=5，RL=100)电源电源范围正负5-15V. ⑶采用SOIC-8和TSSOP-14封装。
AD624：⑴高精度，低噪声仪表放大器芯片⑵主要用于设计低电平传感器（负荷传感器，应变计和压力传感器）⑶可用于高速数据采集应用。
AD603⑴90MHZ带宽，增益程控可调的集成运算放大器芯片⑵增益与控制电压成线性关系，增益变化范围40dB ⑶采用SOIC-8和CERDIP-8封装AD8055；⑴电压反馈型放大器芯片⑵该芯片0.1dB增益平坦度为40MHZ，带宽达300MHZ，压摆率为1400V/us,建立时间为20ns,适合各种高速应用。
⑶采用正负5V双电源或+12V单电源，仅需5mA的电源电流，负载电流可达60mA，工作温度-40―+125度。
⑷采用PDIP-8，SOIC-8和SOT-23-5封装 AD811⑴视频运算放大器芯片⑵具有高速，高频，宽频带和低噪声等优异特性⑶具有140MHZ带宽，120MHZ带宽，35MHZ带宽，2500V/us摆率，建立时间25ns⑷采用8引脚SOIC(R-8),16,20引脚等ICL7650/53: ⑴运算放大器芯片⑵具有极低的输入失调电压，整个工作温度范围（约100度）内只有1Uv,失调电压的温漂为0.01Uv/度，开环增益极高，转换率SR=2.5V/us………⑶电源电压范围V+到V-为4.5-16V.LM386⑴音频功率放大器⑵工作电压4-12V，5-18V静态功耗约4mA可用于电池供电，电压增益范围20-200，可调；⑶采用8引线双列直插式，贴片式封装 TEA2050⑴双声道立体声音频功率放大集成电路芯片⑵工作电源电压3-15V，工作电压6-9V，输出功率与电源电压和扬声器阻抗有关⑶采用POWERDIP16和SO20封装 LTC1068⑴开关电容滤波器芯片⑵它包含4个同样的二阶滤波器。
半导体模块知识点总结
半导体模块知识点总结1. 半导体基础知识半导体是介于导体和绝缘体之间的一类物质，其导电特性介于导体和绝缘体之间。
半导体的导电性质是由其电子结构所决定的。
半导体中的电子数量不足以使其成为良好的导体，但又并非是绝缘体，因此具有一些独特的电学特性。
半导体晶体结构呈现三种类型：共价型、金属型和离子型。
共价型半导体是由共价键连接成晶体结构的半导体，如硅(Si)、锗(Ge)等；金属型半导体是由金属原子和半导体晶体中的原子形成共价键的化合物，如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等；离子型半导体是由离子晶体构成，如氧化镓(Ga2O3)、氧化铝(Al2O3)等。
2. 常见的半导体模块类型半导体模块是将多个半导体器件集成到一个模块中，用于实现特定功能的电子元件。
常见的半导体模块类型包括功率模块、传感器模块、放大器模块、开关模块等。
（1）功率模块功率模块是一种集成了功率器件的模块，用于控制电路中的功率传输和转换。
功率模块通常包括功率晶体管、功率二极管等器件，常用于交流电源、直流电源、变频器等电力控制系统。
（2）传感器模块传感器模块是一种集成了传感器元件的模块，用于检测环境变化或物体属性变化。
常见的传感器模块包括温度传感器模块、湿度传感器模块、气体传感器模块等。
（3）放大器模块放大器模块是一种集成了放大器电路的模块，用于放大电信号。
放大器模块通常包括运算放大器、差分放大器、功率放大器等。
（4）开关模块开关模块是一种集成了开关电路的模块，用于控制电路的通断。
开关模块通常包括晶闸管、场效应管等。
3. 半导体模块的工作原理半导体模块在电子设备中起着至关重要的作用，其工作原理受到半导体器件的影响。
半导体模块常见的器件包括二极管、晶体管、MOS管、IGBT等。
（1）二极管二极管是最简单的半导体器件之一，是由p型半导体与n型半导体组成的。
当二极管的单向电压大于开启电压时，二极管导通；当反向电压大于阻断电压时，二极管截止。
（2）晶体管晶体管是一种三极管，包括了发射极、基极和集电极。
模拟前端模块
可编程增益放大器PGA
111
跟踪和保持放大器
可编程SC/CT模块 --单纯的放大器
纯粹的放大器有输入和输出用 于连接到内部或外部信号，所有其 它的电阻和电容不与放大器连接。 这个放大器共有两级，轨至轨的折 叠级联的第一级和A类第二级。
单位增益的带宽大于6MHz， 输出驱动电流最大为650uA。这对于 缓冲内部的信号（比如DAC输出） 是足够的，驱动的外部负载大于 7.5kΩ。
反向(-RFB/RIN) 非反向(1+RFB/RIN)
可编程SC/CT模块 --可编程增益放大器
(a) 正向增益
(b) 负向增益
图6.16 PGA不同增益配置
(c) 差分配置
可编程SC/CT模块 --可编程增益放大器
上图给出了不同增益配置的符号描述。如上图(c)，
差分放大器使用两个背对背的放大器连接而成。RLAD是
1
0
2
111
1
50
1
1
0
可编程SC/CT模块 --互阻放大器
互阻放大器（Transimpedance Amplifier,TIA），也称 为电流-电压转换器，将电流转换成电压的模块，图给出 了互阻放大器的符号图。典型的应用包括用电压测量电路 或仪器测量电流，或者建立一个电流控制的电压源。
图 运算放大器内部结构
运算放大器模块
在任何一种配置中，输入和输出信号能全部连接到内 部全局信号，使用ADC或者比较器对其进行监测。通过在 信号和GPIO引脚之间切换来实现配置。下图给出了放大 器的配置。
运算放大器模块
(a) 电压跟随器
(b) 外部独立放大器
(c) 内部独立放大器 运算放大器的配置
纯粹放大器的配置
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
放大器模块
摘要：本系统采用可控增益放大器VCA824 、高速运放OPA690和THS3091 结合的方式，实现了题目的0~70dB 可控增益的要求，在1MHz~100MHz 通带内，增益波动小于1dB，-3dB 通带为100kHz~100MHz。
输入阻抗：50欧姆，输出阻抗：50 欧姆情况下最大输出电压有效值达1V.放大器增益可设置并在12864 显示，经测试，大部分指标达到或超过题目发挥部分要求。
一、系统方案论证
1.1 可控增益放大器
经过仔细分析和论证，本系统由两级20dB 固定增益放大，一级30dB 可控增益放大构成。
：采用压控增益放大器，通过DA 可以实现高分辨率的增益控制，适合本题目，因此采样该方案。
考虑到每一级放大带宽不小于100Mhz，且增益至少为20dB，因此选择VCA824。
•710MHz SMALL-SIGNAL BANDWIDTH(G = +2V/V)（小信号带宽）
•320MHz, 4V PP BANDWIDTH (G = +10V/V)
•0.1dB GAIN FLATNESS to 135MHz
•2500V/µs SLEW RATE
•> 40dB GAIN ADJUST RANGE
•HIGH GAIN ACCURACY: 20dB ±0.3dB
•HIGH OUTPUT CURRENT: ±90mA
图一为VCA824引脚图，图二为其典型电路。
图一
图二
1.2低噪声放大器
本系统采用OPA847。
●HIGH GAIN BANDWIDTH: 3.9GHz（宽频带）
●LOW INPUT VOLTAGE NOISE: 0.85nV/√Hz（低噪声）●VERY LOW DISTORTION: –105dBc (5MHz)
●HIGH SLEW RATE: 950V/µs （压摆率）
●HIGH DC ACCURACY: VIO < ±100µV
●LOW SUPPLY CURRENT: 18.1mA
●LOW SHUTDOWN POWER: 2mW
●STABLE FOR GAINS ≥12（稳定的电压增益>=21.6dB）图一为OPA847引脚图，图二为其典型电路。
图三图四
1.3功率放大器
•High Slew Rate: 7300 V/µs (G = 5, VO = 20 VPP)
•Wide Bandwidth: 210 MHz (G = 2, RL = 100 Ω) （带宽满足）
•High Output Current Drive: ±250 mA（功率放大）
•Wide Supply Range: ±5 V to ±15 V
图五
TYPICAL CHARACTERISTICS (±15 V)
二、理论分析与计算
2.1 宽带放大器设计
按照题目发挥部分的要求，信号通频带大于100Mhz 最大电压增益Av》60dB，
所以增益带宽积达到100GHz，单级放大甚至两级放大都是难以做到的。
因此，通过将单级增益保持在20dB 以下，加上多级级联的方式实现60dB 的目标。
本系统中，采用两级固定增益实现28dB 放大（后级50 欧负载实得增益），输出级实现13dB 放大（后级50 欧负载实得增益），程控放大实现0~30dB 放大。
第一级：低噪声放大，增益10~20，通过电阻R103改变，芯片优选opa847。
第二级：可变增益放大。
第三级：功率放大。
2.2 射频放大器的稳定性分析
放大器的稳定性问题一直是放大器设计的重点之一。
对于宽带放大器，稳定
性问题尤为重要，在设计初期就要认真考虑。
造成放大器不稳定的因素主要包括内部正反馈和外部耦合这两种方式。
对于前者，可能由于布线不合理、放大器反馈设计不合理、单级增益过高，各级信号通过公共网络（如馈电网络）进行串扰等原因造成。
因此首先应限制单级增益，对于高速电流型运放可以参考相应器件手册给出的建议反馈电阻。
为了防止因馈电网络造成的串扰，可对每一级网络进行单独供电。
在电路实际制作中，应小心布局布线。
三、电路与程序设计
3.1低噪声放大，增益10~20dB。
电路设计如图，反馈电阻R3为3900Ω，理论放大11倍，即20.83dB.
1、输入1mv,频率0.3MhZ,输出仿真为
放大倍数=10.855/0.987=10.99。
2、输入1mv,频率3MhZ,输出仿真为
放大倍数=10.815/0.983=11
3、输入1mv,频率30MhZ,输出仿真为
放大倍数=11.146/0.986=11.3
4、输入1mv,频率100MhZ,输出仿真为
放大倍数=14.695/0.997=14.67
显然，随着频率增大，增益有所上升，由波特图也可看出
3.2功率放大器电路如图
3.3功率放大器
仿真电路如图
反馈电阻Rf=1kΩ，电压增益为1+1000/51=20.6,即26.28dB。
1、输入50mv,频率0.3MhZ时
增益为1.027/50=20.55，即26.3dB。
2、输入50mv,频率3MhZ时
增益为1.027/0.05=20.54，即26.3dB。
3、输入50mv,频率30MhZ时
4、输入50mv,频率100MhZ时
Rf=500时，。