【正文】 湖南文理學(xué)院課程設(shè)計報告 課程名稱： 電子技術(shù)設(shè)計與工藝實習(xí)院 部： 電氣與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級： 自動化10102班 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 完成時間： 評閱意見：評閱老師: 日期： 報告成績： 儀用放大電路的設(shè)計摘 要放大器是電子系統(tǒng)的重要組成部分，了解和掌握放大器對于學(xué)習(xí)和應(yīng)用電子系統(tǒng)有很大的幫助。信號檢測中的放大電路有很多種類型，實際系統(tǒng)中常采用的有測量放大器和隔離放大器。測量放大器主要是實現(xiàn)對微信號的測量，主要通過運用集成運放組成測量放大電路實現(xiàn)對微弱電壓信號的放大。本次課程設(shè)計一儀用放大器及其所用的穩(wěn)壓電源。用集成運放OP07設(shè)計的儀用放大電路的放大倍數(shù)要在一定范圍內(nèi)可調(diào)，具有高共模抑制比，通頻帶在0～10Hz之間，能克服溫漂、零漂的影響，并且能夠?qū)崿F(xiàn)由單相220V交流電壓供給電路+12V電源和12V電源。借助Multisim2001和Proteus仿真軟件對電路的最大輸出電壓、放大倍數(shù)、共模抑制能力以及通頻帶進行分析。通過仿真分析驗證了設(shè)計的正確性，達到了設(shè)計的預(yù)期目的。關(guān)鍵詞：儀用放大器；集成運放OP07；通頻帶；高共模抑制能力；穩(wěn)壓電源IIIAbstractThe amplifier is an electronic system important constituent, understand and master the amplifier to the study and application of electronic system has a great detection in the amplifying circuit has many types, the actual system often used in measuring amplifier and isolation amplifier is mainly realized on micro signal measurement, mainly through the use of integrated operational amplifier position measurement amplification circuit for weak voltage signal amplification. This course is designed to an instrument amplifier and the voltage stabilizing power operational amplifier OP07 design instrument amplification circuit to the magnification can be adjusted in a certain range, has high monmode rejection ratio, pass band between 0 ～ 10Hz, can overe the temperature drift, zero drift effects, and can achieve by 220V singlephase AC voltage supply circuit +12V and the 12V power the help of Multisim2001 and Proteus simulation software to the maximum output voltage of the circuit, amplification, monmode rejection ability as well as the pass band analysis of simulation verifies the correctness of the design, to achieve the desired objective of the design.Key words: instrumentation amplifier。 integrated operational amplifier OP07。 band。 high monmode rejection。 regulated power supply目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 1第一章直流穩(wěn)壓源的設(shè)計 1 1 1 1 2 穩(wěn)壓部分 3第二章 儀用放大器的設(shè)計 4 4 5 5 8 8 10第三章 儀表放大電路主要性能指標分析 12 12 12 123.. 12 13 13總 結(jié) 21參考文獻 22致 謝 23附錄1 儀用放大電路元件明細表 24附錄2 放大電路的電路圖 251第一章直流穩(wěn)壓源的設(shè)計電源是電子設(shè)備的能源電路，關(guān)系到整個電路的穩(wěn)定性和可靠性。在實踐中，有很多因素變化時，都將使直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓發(fā)生變化。如電網(wǎng)電壓變動，負載變動引起輸出電流變化、溫度變化、頻率變化等。所以電源的設(shè)計至關(guān)重要。單相交流電經(jīng)過電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換正穩(wěn)定的直流電壓。因此，本次課程設(shè)計中，電源電路主要由降壓部分，整流部分，濾波部分，穩(wěn)壓部分組成。電源變壓器的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓轉(zhuǎn)換成整流電路所需要的電壓，整流電路的作用是將交流電壓轉(zhuǎn)換成脈動的直流電壓。濾波的作用是將脈動直流電壓濾除紋波，變成紋波小的直流電壓。穩(wěn)壓電路的作用就是將不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓。 電網(wǎng)電壓為AC220V,預(yù)得到低壓直流必須先進行降壓處理。常用降壓方式有變壓器降壓和電容降壓。電容降壓整流電路體積小、重量輕、成本低，是一些小功率和便攜式用電壓降壓的首選方式。但也存在不足，如輸出功率小，不宜用在大功率用電器中；電容呈容性，無論負載是否工作都存在一定的功耗，電路安全性低。變壓器降壓可提供較大的功率，在體積與重量要求不高時應(yīng)用極為廣泛。本次課程設(shè)計降壓部分主要由變壓器組成，由于要為雙電源的運放供電，因此要采用三抽頭的變壓器將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓從而可以得到相位相反的兩個12V的交流源，得到整流濾波電路所需要的交流電壓，輸入到下一級的整流橋，變壓器的型號為12V的輸出。變壓器降壓后，輸出的仍然是交流電，起波形依然是正弦波，還必須進行整流濾波，方能得到直流電壓。，依據(jù)二極管的單向?qū)щ娦?，將四個二極管分為兩組，根據(jù)變壓器副邊電壓的極性分別導(dǎo)通，將變壓器副邊電壓的正極性端與負載電阻的上端相連，負極性端與負載電阻的下端相連，使負載上始終可以得到一個單方向的脈動電壓。橋式整流電路的優(yōu)點是輸出電壓高，紋波電壓較小，管子所承受的最大反向電壓較低，同時因電源變壓器在正、負半周內(nèi)都有電流供給負載，電源變壓器得到了充分的利用，效率較高。 橋式整流電路 整流電路的輸出電壓雖然是單一方面的，無論是哪一種整流，都無法完全把“波”的痕跡去除干凈。就算是優(yōu)秀的橋式整流，其輸出仍然是一個直流脈動電壓（既含直流成分也含交流成分）。脈動較大，含有較大的諧波成分，不能適應(yīng)大多數(shù)電子線路及設(shè)備的要求。因此，一般整流后，為了減少這種脈動成分，還需利用濾波電路將脈動的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷骸? 具有電容濾波器的整流電路本次設(shè)計中，濾波部分主要有兩個容量很大的電容構(gòu)成，利用的是大電容充放電時間較長的原理，將整流后的波形進一步平整化，為后一級的穩(wěn)壓部分提供近似于直流的電源。 穩(wěn)壓部分穩(wěn)壓電路的原理：當電網(wǎng)電壓波動（或負載電阻的變化）使輸出電壓上升時，取樣電壓增大，由于穩(wěn)壓管的電壓不變，運放的輸入電壓增大，使調(diào)整管的基極電位降低，而使調(diào)整管T的ce壓降低增大，從而調(diào)節(jié)輸出電壓減小。使輸出電壓得到穩(wěn)定。根據(jù)穩(wěn)壓電路原理可知穩(wěn)壓電路的關(guān)鍵，一是設(shè)電網(wǎng)電壓波動，研究其輸出電壓是否穩(wěn)定；二是設(shè)負載變化，研究其輸出電壓是否穩(wěn)定。而穩(wěn)壓部分主要由穩(wěn)壓芯片組成，在穩(wěn)壓芯片兩端各加一個用于頻率補償?shù)碾娙荩乐巩a(chǎn)生自激，經(jīng)過穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后，輸出基本為穩(wěn)定的直流，能夠滿足設(shè)計電路的供電要求。穩(wěn)壓芯片選用的是常用的LM7812和LM7912，其中，7812輸出的是正的12V，而7912輸出的是負的12V。尾端再加的電容主要是用于濾除電路中可能存在的高頻影響。 芯片引腳圖（一）穩(wěn)壓芯片LM7812的主要參數(shù)主要參數(shù)： 最大輸出電流：1A輸出電壓：12V可替代型號：L7812, LM340T12 （二）穩(wěn)壓芯片LM7912的主要參數(shù)主要參數(shù)：最大輸出電流：1A輸出電壓：–12V可替代型號：L7912 穩(wěn)壓電源電路 通過以上分析得到穩(wěn)壓電源電路原理圖如所示，主要由降壓部分，整流部分，濾波部分，穩(wěn)壓部分組成。32第二章 儀用放大器的設(shè)計放大器是電子系統(tǒng)的重要組成部分，了解和掌握放大器對于學(xué)習(xí)和應(yīng)用電子系統(tǒng)有很大的幫助。信號檢測中的放大電路有很多種類型，實際系統(tǒng)中常采用的有放大儀用器和隔離放大器。儀用放大器是一種高增益、直流耦合放大器，它具有差分輸入、單端輸出、高輸入阻抗和高共模抑制比等特點。能夠?qū)⑽⑷醯碾娦盘栠M行放大，在生活中應(yīng)用也十分廣泛，通常用在數(shù)據(jù)采集、自動控制及精密儀器等電子系統(tǒng)中。放大器是電子系統(tǒng)的重要組成部分，了解和掌握放大器對于學(xué)習(xí)和應(yīng)用電子系統(tǒng)有很大的幫助。儀用放大器是在差動放大器的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它可分解成并聯(lián)差值比例放大輸入級和差動放大輸出級兩部分，儀用放大器的失調(diào)與漂移，主要決定于差值比例放大電路。信號檢測中的放大電路有很多種類型，實際系統(tǒng)中常采用的有儀用放大器和隔離放大器。（1）儀用放大器又稱為數(shù)據(jù)放大器或測量放大器，常用于熱電偶，生物電測量以及其他有較大共模干擾的支流緩變微弱信號的檢測。（2）儀用放大器是一種高增益、直流耦合放大器，它具有差分輸入、單端輸出、高輸入阻抗和高共模抑制比等特點，差分放大電路是構(gòu)成多級直接耦合放大電路的基本單元電路。差分放大電路對共模信號有很強的抑制作