[实用新型]高效率宽带直流放大器

说明书

技术领域

本实用新型属于无线通信领域，尤其涉及一种高效率宽带直流放大器。

背景技术

宽带直流放大器可以将输出的微弱信号或通信接收端接收到的空中的微弱信号，进行提取、放大，在科研中具有重要作用，广泛应用于A/D转换器、D/A转换器、有源滤波器、波形发生器、视频放大器等电路。

现有的宽带直流放大器，其可控增益放大器部分，常采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，这种方式由于采用大量分立元件，使电路结构复杂，不易理解和修改，且稳定性差。其功率输出部分，为了实现低成本而采用分立元件，此方式虽易于购置，但是设计、制作、调试难度太大，尤其是短时间内手工制作难以保证可靠性及指标。此外，现有的宽带直流放大器，采用的电源电路分为两种结构，分别为并联型结构和串联型结构。并联型结构的电路很复杂，效率低，仅用于对调整速率和精度要求较高的场合；串联型结构的电路比较简单，效率比并联型结构的电路稍高，但依旧满足不了当前领域对高效率的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效率宽带直流放大器，旨在解决一般电压反馈型放大器的带宽随增益增加而急剧降低和压摆率不足的问题，同时提高增益带宽积和输出电压幅度，减少放大器的噪声并抑制高频自激。

本实用新型技术方案如下：

一种高效率宽带直流放大器，包括：前级放大模块、增益控制模块、带宽预置模块、后级功率放大模块、键盘及显示模块、电源模块，所述前级放大模块，其输入端与输入信号相连，输出端与增益控制模块相连；所述增益控制模块，其输出端与带宽预置模块相连；所述带宽预置模块，其输出与后级功率放大模块相连；所述后级功率放大模块，其输出端与输出信号相连；所述键盘及显示模块，其输出端与增益控制模块和带宽预置模块相连；所述电源模块，其输出端与其他模块(包括前级放大模块、增益控制模块、带宽预置模块、后级功率放大模块、键盘及显示模块)相连。

进一步根据本实用新型所述的高效率宽带直流放大器，所述前级放大模块采用差分放大电路，其包含三片高速运算放大器与若干电阻、电容，连接成两个同相放大器和一个差动放大器；U1的1管脚连接电容C5并接地，U1的3管脚连接OUT1，U1的4管脚连接电容C1并接地，U1的5管脚一条路连接电容C2并接地，U1的6管脚一条路连接电阻R3并与运放U3的3管脚相连，另一条路连接电阻R1并与U1的2管脚相连，U2的1管脚连接电容C6并接地，U2的3管脚连接OUT2，U2的4管脚连接电容C3并接地，U2的5管脚连接电容C4并接地，U2的6管脚一条路连接电阻R4并与运放U3的2管脚相连，另一条路连接电阻R2并与U2的2管脚相连，且U1的1管脚与U2的1管脚相连，U1的2管脚与U2的2管脚通过变阻器RV1相连；运放U3即差动放大器部分包含三个电容C7、C8、C9和三个电阻R5、R6、R7，U3的1管脚连接电容C9并接地，U3的2管脚顺次连接两个串联的电阻R5、R6并接地，U3的3管脚连接电阻R7并连接输出OUT，同时输出端OUT也连接U3的6管脚，U3的4管脚连接电容C7后接地，U3的5管脚连接电容C8后接地；该电路输入阻抗高，电压放大倍数容易调节，输出不包含共模信号，同时改变RV1的值就能改变电路的电压放大倍数。

进一步根据本实用新型所述的高效率宽带直流放大器，所述增益控制模块组成器件有两个运算放大器UA741(U4)和AD603(U5)，一个三极管9014(Q1)，两个二极管4007(D1，D2)，两个电阻(R8，R9),单片机控制继电器JK，和手动控制变阻器RV2；继电器JK的1管脚接手动控制变阻器RV2，RV2与二极管D2并联，D2正极接电阻R9并接-5V电压，D2的负极接地，继电器JK的2管脚接运放U4的5管脚，U4的1管脚接+5V，U4的2管脚接DA，U4的3管脚接地，U4的4管脚接-5V，继电器JK的3管脚接U5的7管脚，运放U5的1管脚接-5V，U5的2管脚接地，U5的3管脚接输入IN，U5的4管脚接+5V，U5的5管脚接输出OUT，U5的6管脚接输出OUT，U5的8管脚接地，继电器JK的4管脚接二极管D1的正极，继电器JK的5管脚接二极管D1的负极，D1的负极接+5V电压，D1的正极接三极管Q1的c端，三极管Q1的e端接地，b端连电阻R8并接输入信号P0.0；本模块用单片机控制继电器选用不同电阻值达到增益控制效果，共分为12级，步进间隔为5dB。