【正文】 ............ 20 系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的計算 ............................................... 21 電壓放大倍數(shù) Av .............................................. 21 帶寬分析 .................................................... 21 第五章 電路元器件的排布及電源線和地線的處理 .................. 22 制作成品可能遇到問題 ............................................. 22 電路元器件的排布 ................................................. 22 電源線和地線的處理 ............................................... 22 第 4 頁 結(jié)束語 ...................................................... 23 參考文獻(xiàn) .................................................... 24 致謝 ........................................................ 25 附錄 ........................................................ 26 附錄一 系統(tǒng)電路圖 .................................................... 26 附錄二 系統(tǒng)帶寬測量圖 ................................................ 27 附錄三 OPA842ID 相關(guān)參數(shù) ............................................. 28 附錄四 系統(tǒng) PCB 印刷板 ................................................ 29 附錄五 系統(tǒng)焊接電路元器件清單 ........................................ 30 第 5 頁 第一章 緒論 近年來，隨著高性能集成運算放大器技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得放大電路的應(yīng)用非常廣泛，尤其是小信號放大電路的應(yīng)用。 本課題主要研究小信號放大電路的帶寬、信噪比、增益、輸入輸出阻抗等參數(shù)。（ 2）要求輸出信號 有個較大的幅值及電路有個較大的帶寬。（ 2）中間級 ——— 采用電壓放大電路來確保電路輸出電壓幅值足夠大。（ 2）中間級電壓放大電路實現(xiàn)對前級輸出信號的電壓進(jìn)行放大以滿足對信號幅度的要求。通過框圖，可以清晰的看到系統(tǒng)有前級差分放大、負(fù)反饋放大和功率放大三部分構(gòu)成。該方案的優(yōu)前級差分放大 OPA842ID負(fù)反饋放大 OPA842ID功率放大 信號輸出 圖 221 系統(tǒng)框圖 小信號輸入 第 7 頁 點是相對降低了畢業(yè)設(shè)計的成本，缺點是自己焊接的電路，性能沒有集成運算放大器的性能好，且工作量大、 易出錯。 方案二：可以自己利用電阻，電容，三極管等分立電子元器件，參照反相電壓放大電路的工作原理，試著焊接電路，調(diào)試，反復(fù)嘗試，直到能夠滿足要求為止。該電路的優(yōu)點是易于設(shè)計一個符合輸出功率要求的電路且電路的帶寬較大、結(jié)構(gòu)簡單。 Vo2 Vo3 圖 233 輸出級功率放大電路 Vo2 第 9 頁 第三章 常見的問題及解決方法 電源電壓波動對電路的影響 理想直流電壓源的電壓為一個恒定的值，但在實際這種情況是不存在的。因為多數(shù)直流電壓源是利用 50Hz 的 交流電源經(jīng)整流濾波后獲得的 ,若直流電壓源中的濾波器濾波不良 , 則將會有 50 Hz、 100 Hz 等交流分量 , 以及它們的相應(yīng)諧波信號進(jìn)入放大器的輸入端 , 這些信號經(jīng)放大器放大后 , 混雜在正常信號的輸出中 , 會使放大器產(chǎn)生所謂“交流噪聲”干擾，如圖 311 所示。若每一級放大電路都產(chǎn)生了 左右 的誤差，則對于多級放大電路來說就產(chǎn)生了很大的誤差。如圖314 所示。 下面將具體說明溫度變化對其參數(shù)的影響。對于多級放大電路來說，電阻阻值的變化對前級放大電路的影響比較大，而對后級放大電路的影響比較小。 因此，要根據(jù)不同的電路選擇不同的電阻及正確的焊接方式，這樣可以減少溫度對電路的影響。集成運放的溫度漂移是漂移的主要來源 ，而它又是由輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流隨溫度的漂移所引起的，故常用下面方式表示： 【 1】 輸入失調(diào)電壓溫漂 TVIO?? 這是指在規(guī)定溫度范圍內(nèi) VIO 的溫度系數(shù)，也是衡量電路溫漂的重要指標(biāo)。 其值小于 2uV/℃ 為低溫漂運放。 以上參數(shù)均是在標(biāo)稱電源電壓、室溫、零共模輸入電壓條件下定義的。由此可知，輸入信號為零時，輸出信號 Vo 也為零。兩個輸出端的共模電壓相同，即 V1+=V1。該電路用共模放大倍數(shù) Avc（icocvc VVA ? ） 來衡量差分放大電路抑制漂移或者干擾信號的能力。溫度的變化對電路的輸出幾乎沒有影響，有效的抑制了電路的溫漂。較好的改善了整個電路性能。從使用角度來看，偏置電流愈小，由于信號源內(nèi)阻變化引起的輸出電壓變化也愈小，故它是是重要的技術(shù)指標(biāo)，以 BJT 為輸入級運放一般為 10nA～ 1uA。因為若不接偏置電阻，如 （ a） 圖。 電路 的 帶載是 指 確定 某一輸出（某個元件看作負(fù)載），能夠滿足此元件工作要求的能力 （ 如電壓、電流 ） 稱為帶載能力。 首先，讓我們了解一下其基本電路，如 圖 313 所示。下面不妨設(shè) R0分別為 10Ω、 20Ω畫出該電路的負(fù)載特性曲線，如圖 342所示。由于內(nèi)阻很小決定其負(fù)載可獲得更多的功率，這樣有效的解決了電路帶負(fù)載能力不足的問題。該電路是用兩級差分放大電路構(gòu)成，第一級為雙端輸入雙端輸出差分放大電路，第二級為雙端輸入單端輸出差分放大電路，兩者構(gòu)成雙端輸入單端輸出差分放大電路。一個帶寬較大的電路 通用性就越強(qiáng)，反之則越弱。電路帶寬測量的連接方式如圖412 所示，測量數(shù)據(jù)如圖 413 所示。該電路是用運放組成的反相放大電路，可有效的解決信號幅值達(dá)不到要求的問題。電路帶寬測量的連接方式如圖 422 所示，測量數(shù)據(jù)如圖 423 所示。該電路是用運放組成的同相放大電路，可有效的解決輸出信號功率不足的問題。電路帶寬測量的連接方式如圖 432 所示，測量數(shù)據(jù)如圖 433 所示。該電路可實現(xiàn)對低頻小電壓信號 (幅值為 10uV～ 100uV)進(jìn)行放大，帶寬為 0～ ，增益在 90db 左右。 帶寬分析 由于第一節(jié)對帶寬進(jìn)行了說明這里將不重復(fù)敘述。 圖 441 小信號放大電路的幅頻響應(yīng)曲線 第 22 頁 第五章 電路元器件的排布及電源線和地線的處理 完成對電路的相關(guān)設(shè)計只是一個基礎(chǔ)，要想制作出成品還有很多現(xiàn)實的問題要考慮，例如元器件的排布（干擾、散熱等）、電源線、信號線、地線等。因此，合理的元器件排布對制作一個合格的成品至關(guān)重要。 以上是對常用元器件的排布做了簡要的探究，探究出了一般的排布規(guī)律，這樣排布不僅可以減小或消除干擾，而且還有利于電路的美觀。對于關(guān)鍵的信號線要采取最佳措施，如盡量減小它的長度，輸入線與輸出線之間要明顯地分開；模擬電路與數(shù)字電路之間地線的處理，一般將模擬電路、數(shù)字電路分別共接 一個地，這樣可有效的減少或消除二者之間的相互干擾，同時也可以簡化、美化電路。 在前期的理論學(xué)習(xí)中，我 在圖書館查閱相關(guān)書籍，認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)知識。當(dāng)理論學(xué)習(xí)完畢后，就是進(jìn)行相關(guān)的電路設(shè)計了。根據(jù)上述的要求，經(jīng)過我反復(fù)對硬件電路的設(shè)計與改進(jìn)，終于設(shè)計出滿足要求的電路。 北京：高等教育出版社， 1993 [11]何崢嶸 運算放大器電路的噪聲分析和設(shè)計 微電子學(xué) [12]樊錫德 具有強(qiáng)干擾性和低噪聲的前置放大器 儀 表技術(shù) 1997 [13]Donald A. Neamen 電子電路分析與設(shè)計 —— 模擬電子技術(shù) [M] 第三版 清華大學(xué)出版社 2020 [14]黃天祿，張瀅，董軍 功率放大器兩種實現(xiàn)方法的比較 現(xiàn)代電子技術(shù) 2020 [15]何敏，孫崢，閔銳等 模擬電子電路中差分放大電路的分析 電子高等教育學(xué) 2020年學(xué)術(shù)年會論文集 2020 第 25 頁 致謝 本 畢業(yè)設(shè)計 是在我