宽带放大器的设计与仿真

2．2 峰值检测电路
    由于通频带范围中有低频和高频两种不同输入，所以采用两种不同检测电路。低频峰值检测电路可参考专业书上的具体电路，高频峰值检测电路在此利用TPS61087芯片仿真设计出的电路，如图4所示。

3 MSP430单片机控制液晶输出设计
3．1 MSP430单片机和液晶
    MSP430系列单片机是美国德州仪器(TI)1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器。使用了MSP430F149型号的单片机，利用A／D采样峰值检测电路的信号，编程处理后最终完成在1602液晶上显示输出电压峰峰值和有效值数据的功能。为了减少功耗，并降低数字系统对模拟信号的干扰，采样完成后，将微控制器设低功耗模式。同时为了实时采样后数据显示不会闪烁，编程时利用定时器定时1 s后中断，使液晶每隔1 s才显示一次采样数据。电路如图5所示。

3．2 软件流程
    软件流程，如图6所示。

4 性能测试与分析
    测试仪器有：泰克公司TS1002 160 M数字示波器和RIGOL DS1022 20M信号源。
    测试方法主要分3步：(1)连接+5 V、+15 V电源，在输入端接入信号发生器信号。(2)输入通频带范围为10 Hz～10 MHz，电压峰峰值0～100 mV的信号，测试通频带内是否平坦。(3)改变输入电压的频率和有效值，分别记录输出电压的峰峰值和有效值。
    相关测试数据如表1所示。

    如表1所示，放大器在预置带宽为10 Hz～10 MHz、最大增益为40 dB的时候，通频带内很平坦。此时最大不失真输出电压约为10．20 V。经测试，该电路最大增益为42 dB。制作和调试出的实物图如图7所示。

5 结束语
    本设计实现了一个5 V单电源供电的宽带放大器基本功能，完成了系统的硬件与软件设计，解决了较难在输出负载上不失真输出电压峰峰值≥10 V、输出电压的峰值检测、A／D采样显示等问题。