摘要：本文首先介紹了利用運放器件實現窄帶遙控信號的波形轉換的背景以及本次設計的功能目標，然后逐步介紹設計方案具體思路和具體的電路實現，最后對成品電路進行測試。測試表明能該電路能將窄帶遙控信號按需求電壓進行實時調整和變換，滿足了設計要求。
關鍵詞：運放；遙控；波形轉換

遙感遙測技術可利用多種手段實現，比如用可見光、紅外、微波等各類傳感器，通過數據采集、傳輸和處理，接受地面、水面等各種物體表面發射和反射的信號，識別物表相關數據和所需信息。以遙感遙測為主的相關技術在我國礦產、林業、農業、水利等部門已有大量應用，為國家社會經濟發展做出了巨大貢獻。
由于傳輸距離和氣候等多種原因，遙測信號到達設備之后，其電壓值大小需要轉換成所需范圍，才能配合下級電路正常工作。這種轉換電路大多采用多級運算放大器組合實現。運算放大器具有很高的放大倍數，可以實現數學運算，將輸入的電流、電壓參數，經過相應的電路，轉換為需要的信號。它的品種繁多，如高速差分放大器、低噪聲放大器、高速軌到軌放大器等，并且依據應用的深入，其產品也越來越豐富，是電子業界不可缺少的重要應用元器件。

1 設計目的
根據項目實際需求，本次設計的電路要求達到如下性能。輸入信號頻率30kHz，電壓范圍0～4V，輸出信號要求電壓范圍在4～6V左右，并且具有依據實際需求在一定范圍內可調的功能。
設計電路必須同時調節電壓均值以及電壓范圍寬度，而且保證輸出信號的驅動能力和引入可調器件滿足實際需求。

2 設計思路
此次設計的運放是為了進行大電壓幅度信號轉換的，工作電源為正負7．5V供電，所以必須要考慮運算放大器的正負供電大電壓問題，同時需要特別考慮運放的壓擺率的問題，選擇帶寬相對較寬的運算放大器，使其在工作頻帶不會發生相位翻轉。一般運算放大器不能很有效的工作在大電壓范圍內，我們需選用一款具有大電壓輸入的運算放大器AD8674。同時它集四顆運算放大器于一身，可以大大減小芯片占用面積，而且可以大大簡化布線難度。
由于輸入電壓的范圍和要求的輸出電壓范圍電壓寬度不同，而且均值也不同，所以需要至少有兩級波彤轉換電路。設輸入信號電壓為Vin，第一級完成電壓幅度的壓縮，即V1=Vin×(-1／2)。第二級通過與基準源(4V)的減法運算，使其達到4V到6V的輸出要求，即Vout=4-V1 =4+1／2Vin；同時為了保證可調功能，在這兩級電路中均引入電位器考慮到電壓的穩定性和減小前后級之間的相互影響和增大電路驅動能力，在輸入和輸出引入射隨器，從而實現預期功能。

3 相關電路
由以上分析可知，本次運放電路采用四級結構。運放芯片采用AD8674芯片，具有低噪聲(2．8nV／√Hz)，頻帶寬(10MHz)，低輸入偏置電流(10nA)，高開環增益(135dB)等特性。
第一級首先對信號進行反向放大(1／2倍)處理，使其電壓南0V到4V，轉變為0V到-2V，為了使放大倍數可調，輸入電阻采用可調式電位器。
第二級對輸入信號進行射隨處理，增強信號的穩定性和驅動能力，并且減輕運算放大器前后級的相互影響。
第三級電路完成反向減法器功能。首先必須提供5V的基準電壓，本次設計采用ADR45基準電壓源如圖1，具有超低噪聲、高精度和低溫度漂移性能，采用了ADI公司的溫度漂移曲線校正和XFET專利技術，可以使電壓隨溫度變化非線性度大大降低。