助力2017全国大学生电子设计竞赛：EEWORLD论坛网友实力分析、详解往年赛题

最近几天又要到全国大学生电子竞赛的时候了，可能最近不少同学都在练习往年的赛题，我遇到好几个同学都在问我请教15年电赛D题。今天我趁着有点时间，我把我的所有文档分享给大家，大家可以借鉴下，但是不要从事商业用途，尤其是在某宝上，后果本人不负责，在这里发表只是给大家参考。当初在某宝上有人出1000块买我所有的方案和仿真结果，最后我直接送给他了。所以我毫无保留的公布出来，希望大家不要那别人的成果去从事商业用途。要珍惜别人的劳动。

先说说这个赛题，类似这种赛题很常见，就是宽带放大器，然后增益可调，并且显示之类的，
今天说说我自己的方案，我采用4级放大，中间加入滤波器和数控衰减器，原理框图如下：
 
原理几乎就是这样，估计大家也都是很类似的框图
有了原理框图，那就开始按照框图来做，先从放大器来是，我的设计前三级放大器一样的，末级采用小型功放，为什么这样做，后面我来说明。
还是先仿真，放大器我采用的是ADI公司的ADL5545，这款芯片的带宽非常宽，
 
这个是DAtasheet里面给出的典型曲线图，我们可以看出来，截止频率为4GHz，但是增益是随着频率升高而降低的，通常的放大器都是这样的。但是我们只取前面的一小部分，图里面没有给出，但是可以看芯片的S参数，这里面会给出来的。
由于芯片只给出了S参数，没有模型，那就用S参数来仿真。本人采用的仿真软件是ADS2008，有兴趣的可以仿真试试看。

原理图如下
 
仿真结果

 

 
通过以上的仿真来看，目前是一级放大器，在50MHz----200MHz处增益非常平坦。甚至更高的频率，至于这几天有的同学说17年的赛题还会有宽带放大器，我觉得未必了，其实提升到500MHz，和200MHz没太大却别。

由以上仿真分析知，此放大器增益为19db增益，要达到52db增益，需要3级放大器即可，但是实际考虑到单级增益过高存在不稳定性，可能会自激，所以每级之间插入3db电阻衰减器，或者根据整机级联在分别调节各级的增益。

加入衰减器的作用为，可以防止增益过高，自激震荡，对前后级之间进行良好的匹配。对前后级之间起到了隔离作用。

实际当中还考虑到滤波器的带内损耗，衰减器的带内损耗，线缆的损耗，对增益留有余量，综上述分析采用4级放大器。

接下来就是滤波器了，这个题目有要求的，也就是发挥部分的最后一个要求，题目说的有点饶人，好好理解下就能明白了，其实就是个带通滤波器，通带为50MHz----200MHz，在20MHz以下和270MHz以上要抑制30db以上，就这意思。

我采用的先高通在加低通，这样调节起来也比较方便，容易实现，
先仿真高通
原理图如下
 
仿真结果
 

通过仿真分析，在20MHz以下抑制达到了56db，50MH以上平坦，所以满足要求。

在仿真低通

原理图

仿真结果

通过仿真分析，在200MHz内很平坦，270MHz处抑制37db。所以满足了题目的要求。

最后在级联起来就形成带通了

通过仿真分析，低通和高通组合的方案是成立的，带内稍稍有些起伏，但是远在要求以内，忽略不计。

大家要注意的是，这个是理论的仿真，连个直接级联，但是实际调试中两个直接级联肯定还要微调一些电感或者是电容，这个只有实际调试当中体会得到。

但是我提供给大家的这些原理图就是我实际当中调试出来的，只要按照我这个来做肯定能调出来，要是出不来，那就是你自己的问题了。

数字衰减器就没啥好说的了，就是芯片，5个管脚用单片机控制就可以了。

我就随便仿真一个8db的衰减量

衰减器本身有1db左右的损耗，所以仿真出来是-9db。正常现象，

还有最后一级为什么采用小型的功放芯片，因为为了不失真，所以要把输出功率提上去，这也就是采用小功放的原因。

仿真出来与上面几乎一致。

最后就是整个级联取起来仿真

原理图如下

通过仿真分析，输出功率为20.6dbm，电压为3.397Vpek（峰值电压），转化成有效值电压为3.397除根号2=2.4V 完全满足题目要求，而且波形不失真。

仿真到此结束。

下面是我实际做出来

增益52db，实际测试出来的结果。

测试全景

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