大连海洋大学信息工程学院 张 妍 马占军

1.系统整体方案设计

增益可控射频放大器的基本组成分为四个模块：前置放大电路功能是对信号进行增益放大，使其满足中间级放大的初始要求；增益控制电路是通过对输出电压的调控实现增益变化；功率放大电路是实现功率放大，提升带负载能力；稳压电源为三个模块提供稳定直流电压。

2.模块电路设计及仿真[2][3]

仿真采用德州仪器的仿真软件TI-Tina，输入的正弦波电压V=20mV，频率f=1MHz。

2.1 前置放大电路

前置放大电路采用的是两级OPA690组成的电压反馈型运算放大器OPA2690以及其外围电路。设定第一级的OPA690的增益仅为6dB，这样不仅可以抑制共模信号，还能提高第一级电路的抗干扰能力。设定第二级的OPA690的增益为14dB，前置放大电路的总增益为20dB，虽然增益小，但是已经将噪声以及其他干扰因素消除，还在一定基础上增加了输入阻抗。

由图1所示可以看出，前置放大模块实现了20dB的增益，但是Vo1有2.5mV左右的偏置电压，Vo2有12mV左右的偏置电压。

2.2 增益控制电路

增益控制模块使用了高增益控制运算放大器VCA610，它的带宽为25MHz，线性误差只有0.2dB/V，增益控制范围为-40dB～40dB，增益控制电压，范围为-2V～0V。由仿真知，当VC=-1.5V时，电路实现了预期的增益20dB，但是VCA610有较小的偏置电压为4mV。

2.3 功率放大电路

功率放大电路的核心是运算放大器THS3001和四个高速缓冲器BUF634。由于THS3001是电流反馈型的，所以在同向输入端接输入信号；反向输入端为了确保电流高效率的反馈，接反馈环路。因THS3001的输出电流小，而电路中要求输出大的电流和输出电压摆幅，所以用四个并联的高速缓冲器BUF634实现扩流，提高整个电路的带负载能力。……