4.2 低通濾波電路

　　設計中采用了專用設計濾波器軟件Filter Wiz Pro ，利用高速寬帶運OPA690 實現(xiàn)， 如圖3 所示。

　　圖3 低通濾波電路

　　4.3 后級放大電路

　　后級功率放大電路采用運放AD811 實現(xiàn)。AD811 是美國模擬器件公司推出的一種帶電流反饋型視頻運算放大器， 當增益G=1 時，-3 dB 帶寬為140 MHz ; 當增益G=2 時，-3 dB 帶寬為140 MHz ; 當增益G=10 時，-3 dB帶寬可達100 MHz ; 電壓轉(zhuǎn)換率為2 500 V/μs ， 完全滿足系統(tǒng)需求。后級放大具體電路見圖4。

　　圖4 后級放大電路

　　4.4 手動增益預置及控制

　　單片機C8051F020 是整個放大器控制的核心部分，它主要完成以下功能：接收用戶按鍵信息以控制增益，進而對AD603 的增益控制電壓進行控制并可完成顯示功能。

　　手動增益預置的基本思路是：單片機鍵盤輸入設定，數(shù)字程控， 經(jīng)D/A 轉(zhuǎn)換產(chǎn)生控制輸出電壓， 加至圖2 中兩片AD603 的1 腳，從而對增益進行控制，實現(xiàn)方便直觀。

　　4.5 直流穩(wěn)壓電源

　　電源采用橋式全波整流、濾波及三端穩(wěn)壓， 可輸出±15 V、±12 V、±9 V、±5 V 的芯片供電電壓。交流輸入采用18 V 隔離變壓器， 因此整流二極管選用IN5408 ， 其耐壓耐流完全符合要求。整流濾波為π 型濾波， 濾波效果良好，三端穩(wěn)壓由CM7815 、CM7915 、CM7812 、CM7912 、CM7809 、CM7909 、CM7805 、CM7905 實現(xiàn)。

　　4.6 抗擾措施

　　系統(tǒng)總的增益為60 dB， 因此利用有效的抗干擾措施才能避免自激和減少噪聲， 為此采用了如下方式：

　　(1) 所有信號耦合用電解電容兩端并接高頻瓷片電容以避免高頻增益下降。

　　(2) 使用同軸電纜。輸入級和輸出級使用BNC 接頭， 輸入級和功率級之間用同軸電纜連接。

　　(3) 數(shù)模隔離。數(shù)字部分和模擬部分之間除了電源隔離之外， 還在DAC TLV5620 后級加入光電耦合器進行隔離，進而成功消除了數(shù)字信號對模擬信號的干擾。

　　5 軟件設計：

　　本系統(tǒng)設計軟件時， 采用C8051F020 ， 完成增益預置及顯示功能， 其程序流程如圖5 所示。

　　圖5 軟件流程圖

　　整個設計包括模擬和數(shù)字兩大部分， 采用集成電路與分立元器件結(jié)合的方案， 集中了各自優(yōu)勢，起到了設計簡單、性能優(yōu)良、實現(xiàn)容易的效果。該設計實現(xiàn)了最大電壓增益AV≥60 dB， 輸入電壓有效值Vi≤10 mV， 且AV 手動連續(xù)可調(diào)，3 dB 通頻帶為0～10 MHz ， 帶寬性能良好、制作成本低、電源效率高， 具有一定的應用價值。