隨著微電子技術的進步，寬帶放大器在科研領域扮演著重要角色。其廣泛應用于A/D轉換器、D/A轉換器、有源濾波器、波形發生器、視頻放大器等電路。這些電路對運算放大器的頻帶寬度和電壓增益提出了高要求。基于此，我們設計了一種可編程寬帶放大器，其增益調節范圍為-6至70 dB，步進間距為6 dB，AGC為60 dB，-3 dB通頻帶則為40 Hz至15 MHz。該系統主要由可控增益放大器、功率放大與峰值檢波、單片機顯示和控制三大部分組成。其中，可變增益放大器以THS7001和AD603為核心。單片機控制THS7001實現增益粗調，通過D/A轉換控制AD603實現增益細調，從而確?？傇鲆嬖?6至70 dB的寬頻帶范圍內線性變化。前置放大器采用寬帶電壓型反饋運放THS4011構成的射極跟隨器，有效提高輸入電阻；后級功率放大器則采用電流型反饋運放AD811，增強系統帶負載能力。二極管峰值檢波電路用于測量峰值，并通過A/D轉換、D/A轉換實現自動增益控制。系統界面友好，操作簡便。在選型方面，我們選擇了電壓反饋型運放THS4011作為前級輸入，因為其具有同相和反相輸入端阻抗相同、低噪聲、增益帶寬積為常數等優點。峰值檢波電路則由二極管電路和電壓跟隨器組成。檢波管在輸入電壓正半周通過時導通，對電容C1、C2充電至峰值。三極管基極由FPGA控制，產生10μs高電平使電容放電，減少前一頻率測量對后一頻率測量的影響，提高幅值測量精度。適當選擇電容值，使得電容放電速度大于充電速度，從而實現峰值檢波。系統軟件設計遵循結構化和層次化原則，由主程序及若干子程序構成。主程序通過調用子程序控制子程序間的時序，確保整個程序正常運行。系統軟件設計部分由單片機和FPGA組成。單片機主要完成讀取鍵值、控制增益和顯示功能。FPGA則作為總線控制器，管理鍵盤、液晶和A/D轉換器與單片機之間的數據交換。AGC部分采用循環結構，將A/D轉換采樣得到的數據與預設值循環相比較，再通過D/A轉換控制增益倍數，實現自動增益控制。測試結果顯示，該系統總增益調節范圍為-6至70 dB，-3 dB通頻帶為40 Hz至15 MHz。AGC動態范圍大于60 dB，輸出電壓噪聲小于300 mV。通過使用專門的測試儀器，包括單片機仿真器、雙蹤示波器、PC機、多功能函數信號發生器和交流電壓表等，我們成功驗證了系統的各項性能指標。系統界面友好，操作簡便，現已投入實際應用。