【正文】 正是由于他們，我才能在各方面取得顯著 的進步，在此向他們表示由衷的謝意，并祝愿所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！ 通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了，這意味著大學生活即將結束。 通過畢業(yè)設計，讓我明白做出一個符合要求的設計不僅要學習相關知識，而且更要有信心和耐心。當遇到不懂的問題時，我首先會通過上網(wǎng)查閱的方式努力自己解決。 在 制作成品 布線的過程中，電源線和地線的處理是十分重要的，因為 在整個 過程中既使 其它 布線完成 的都 很好，但 是 由于電源 線 、 地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產(chǎn)品的性能下降，有時甚至影響到產(chǎn)品的成功率 ， 所以對 電 源線 、 地線的布線要認真對待，把電 源線 、地線所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度 ，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。下面兩節(jié)將具體探究其相關問題并提出相關的解決方法。下面將對這些參數(shù)進行計算可測量。 電壓放大倍數(shù) Av3 因為運放處于線性放大區(qū)，由運放的虛短、虛斷特 性可知 32 oo VV ? ,所以1133 ?? oov VVA 。 電壓放大倍數(shù) Av2 因為運放處于線性放大區(qū)，由運放的虛短、虛斷特性可知 Vo2=30Vo1,所以30122 ??? oov VVA 。一般定義 ,增益下降到 3dB（增益約為原來放大倍數(shù)的 倍）處對應的上下限截止頻率 fH、 fL 之差，即 BW=fHfL。同時，又因為電壓跟隨器的輸入電阻較 大，所以 對前級影響很小 ，起到隔離的作用。它的基本電路很簡單，理想情況是輸入電阻 Ri→∞ 、輸出電阻 Ro→0 、電壓放大倍數(shù)Av=1。當 Vi=0 時，輸入偏置電流 IIB存在，所以 Vn≠0、 Vp=0，即 Vid=VpVn≠0 可得到 Vo≠0。 BJT 集成運放的兩個輸入端是差分對管的基極，因此兩個輸入端總需要一定的輸入偏置電流 IBN 和 IBP。 Avc 越小，表示電路抑制漂移或者干擾信號（主要是溫漂）的能力越強。 【 2】動態(tài)分析 （ 1）輸入信號為差模信號 Vid 當在電路的兩個輸入端各加一個大小相等，極性相反的信號電壓，即 2idVVV ?????時， V1+ 上升 V1 下 降 ， 所 以 差 模 輸 出 信 號 電 壓 0111 ??? ?? VVV o ，即可知)(1 0 1 0)(10 11 ???? ?????? VVVVV o ， ?? ?? VVVid 這就是差模信號。 【 2】輸入失調(diào)電流溫漂 TVIO?? 這是指在規(guī)定溫度范 圍內(nèi) IIO的溫度系數(shù)，也是對放大電路電流漂移的度量。一般來說，選擇散熱性能較好且阻值精度較高的電阻 （如金屬膜電阻）作為前級放大電路的電阻，還要選擇正確的焊接方式，如圖 322 所示兩種焊接方式。 溫度對電阻阻值的影響及解決方法 首先，將了解一下電阻的溫度系數(shù) (TR RR1 12 ???TCR)，它表示表示電阻當溫度改變1 度時，電阻值的相對變化，單位為 ppm/℃ （ ppm百萬分之一）。這樣容易導致運放輸出達到飽和而產(chǎn)生失真，如圖 313 所示。它們或多或少受環(huán)境的溫度、各元器件間的相互干擾等因素影響。該方案的優(yōu)點是相對降低了畢業(yè)設計的成本，缺點是自己搭的電路，性能沒有集成運算放大器搭成的反 相電壓放大電路的性能好，且工作量大、易出錯。 輸入級差分放大電路 方案一：在電子市場上直接買高 單位增益 帶寬的集成運算放大芯片（如OPA842ID）。（ 3）輸出級 ——— 采用電壓跟隨器（功率放大電路）來確保電路輸出功率足夠大。其中，小信號的幅值為 10uV～ 100uV, 帶寬為 0～ ，增益在 90db 左右 ,性噪比為9:1，輸入電阻趨于無窮，輸出電阻趨于零。同時有效的抑制或消除電路的溫漂和共模信號，使放大后的信號失真度較小。 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設設設 計計計 （（（ 論論論 文文文 ））） 題 目： 小信號放大電路的探究 第 1 頁 摘 要 目前，小信號放大電路的應用極其廣泛， 小到音箱、收音機等民用行業(yè)，大到衛(wèi)星、火箭等軍用行業(yè)。設計好后的電路，使用 Multisim 電路仿真軟件對其進行仿真。 根據(jù)研究內(nèi)容，本文介紹了基于 OPA842ID 高 單位增益 帶寬芯片的小信號放大電路的設計與制作。 整個電路的工作流程是：（ 1）輸入級差 分放大電路完成對信號的采集和放大。直接用集成運算放大芯片的優(yōu)點是省去了焊接和調(diào)試電路的過程且該電路具有較強的抑制零漂、溫漂和共模信號的能力，電路的帶寬也比較大。 綜合考慮后，最后采用方案一，來解決中間級電壓放大電路，如圖 232 所示。在對電源電壓要求較高的電路中會造成重大影響?？梢婋娫措妷旱姆€(wěn)定對電路的重要性。普通電阻的溫度系數(shù)為 100~200ppm，而精密電阻的溫度系數(shù)小于 20ppm。顯然電阻因溫度差產(chǎn)生的熱電動勢，對于精密放大電路，需要考慮溫度場的影響。同樣不能用外接調(diào)零裝置來補償。這種輸入方式稱為差模輸入。因為溫度變化時，運放的輸入失調(diào)電流和輸入失調(diào)電壓會發(fā)生變化，對電路產(chǎn)生一定的影響。 輸入偏置電 流是指集成運放兩個輸入端靜態(tài)電流的平均值，如圖 第 14 頁 331 所示。而 （ b） 圖接偏置電阻 R3，當 Vi=0 時 ,即使輸入偏置電流 IIB存在使得 Vn≠0、 Vp≠0，但由于 Vp=Vn，即 Vid=VpVn=0 可得到 Vo=0。但實際情況是輸入電阻 Ri 一般為兆歐級別、輸出電阻 Ro 一般只有幾個歐姆甚至更小、電壓放大倍數(shù) Av 略小于 1。 圖 341 戴維南等效電路 （ a） R0=10Ω （ b） R0=20Ω 圖 342 不同內(nèi)阻的負載特性曲線 第 16 頁 第四章 小信號放大電路的設計 信號的采集是整個電路的一個重要環(huán)節(jié)，采集到的信號的好壞決定其是否可用。又因為 fH》 fL，所以 BW≈fH。 帶寬分析 由于第一節(jié)對帶寬進行了說明這里將不重復敘述。 圖 423 中間級電壓放大電路的幅頻響應曲線 Vo2 Vo3 圖 431 輸出級功率放大電路 Vo2 第 20 頁 帶寬分析 由于第一節(jié)對帶寬進行了說明這里將不重復敘述。 電壓放大倍數(shù) Av 前 幾 節(jié) 已 對 各 個 模 塊 的 參 數(shù) 進 行 了 計 算 可 直 接 利 用 計 算 結 果 。 因為小電壓信號本身的能量較小容易被噪聲所淹沒，所以小電壓信號最容易受到干擾，常見的干擾有： 來 自 空間 的 干擾（輻射）多由電磁 感應引起，電磁感應的結果是電壓 。 電源線和地線的布線規(guī)則如下： 在電源、地線之間加上去耦電容； 盡量加寬電源線、地線寬度，最好是地線比電源線寬。如果實在無法解決，我會向同學或老師請教。只有具備了這些素質(zhì)才能高質(zhì)量、高 標準的完成畢業(yè)論文。在大學階段，我在學習上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力、各位老師、同學、朋友的關心、支持和鼓勵外，還與母校給予我良好的學習環(huán)境是分不開的。畢竟 “經(jīng)師易得，人師難求 ”，這種無私奉獻的敬業(yè)精神令人欽佩， 希望借此機會向 王 老師表示最衷心的感謝 ！ 與此同時，我也要感謝所有任課老師和所有同學在這四年來給予我的指導和幫助，是他們教會了我許多專業(yè)知識，教會了我如何學習，教會了我如何做人。根據(jù)上述的要求，經(jīng)過我反復對硬件電路的設計與改進，終于設計出滿足要求的電路。 在前期的理論學習中，我 在圖書館查閱相關書籍，認真學習相關知識。 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。 圖 441 小信號放大電路的幅頻響應曲線 第 22 頁 第五章 電路元器件的排布及電源線和地線的處理 完成對電路的相關設計只是一個基礎，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。該電路可實現(xiàn)對低頻小電壓信號 (幅值為 10uV～ 100uV)進行放大，帶寬為 0～ ，增益在 90db 左右。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。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不到要求的問題。一個帶寬較大的電路 通用性就越強，反之則越弱。由于內(nèi)阻很小決定其負載可獲得更多的功率，這樣有效的解決了電路帶負載能力不足的問題。 首先，讓我們了解一下其基本電路，如 圖 313 所示。因為若不接偏置電阻，如 （ a） 圖。較好的改善了整個電路性能。該電路用共模放大倍數(shù) Avc（icocvc VVA ? ）