【正文】 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 15 4 主要的電路參數(shù)計(jì)算 前端放大電路部分 （利用圖三原理圖進(jìn)行計(jì)算）： 第一級(jí)差模放大的電壓放大倍數(shù)計(jì)算： 由于運(yùn)放 A A2 均滿足虛短和虛斷，流入兩運(yùn)放 的電流均可認(rèn)為為零，故有 2iBVV? 得到： 運(yùn)放 A3 實(shí)際構(gòu)成求差點(diǎn)路滿足關(guān)系式： 帶入該關(guān)系式得到 運(yùn)放 A4 接成的是反向比例放大器，滿足關(guān)系式： 因而最終測(cè)量放大器的放大倍數(shù)為： 從式子中可以看到通過調(diào)節(jié) R12 的值即可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量放大器放大倍數(shù)的調(diào)節(jié)，其前級(jí)主要用于抑制共模信號(hào)及提高整個(gè)電路的輸入電阻，并不承擔(dān)主要的放大任務(wù)，放 大主要由最1iA VV?2110 iiR vvv ??1098211010 RRR vvRv ooR ?? ??))(1( 2110 981010 109821 iiRoo vvR RRvR RRRvv ????????)( 21353 ooo vvRRv ??))(1()( 2110 10983521353 iiooo vvR RRRRRvvRRv ?????????31112 oout vRRv ??))(1( 2110 1098311 512 iiV vvR RRRRR RRA ?????《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 16 后一級(jí)比例放大器來完成，因而在電阻選擇上考慮到這方面因素，本設(shè)計(jì)前級(jí)放大器的放大倍數(shù) 最后一級(jí)放大倍數(shù) 而 R12 是一個(gè) 100k?的電位器， R11 阻值為 10k?，故最后一級(jí)的增益最高可達(dá) 600 倍，最小增益可以小于 1，完全可以滿足實(shí)驗(yàn)的基本要求，但滿足不了發(fā)揮部分的要求，因而在實(shí)際制作中將 R10 的值適當(dāng)調(diào)小，即可滿足放大倍數(shù) 1~1000 且手動(dòng)可調(diào)的要求。 22V 9) 可替代 72 108A、 74 AD510 等電路 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 10 圖三 方案三電路圖 電源電路的設(shè)計(jì) ： 電源電路主要由變壓部分，整流部分，濾波部分，穩(wěn)壓部分組成，在能滿足實(shí)驗(yàn)要求的基礎(chǔ)上，盡可能簡(jiǎn)化電路，采用的是比較常用的穩(wěn)壓電源電路，主要利用兩個(gè)穩(wěn)壓芯片，LM7815 及 LM7915 產(chǎn)生所需要的 V15? 的電壓輸出，其電路如圖四所示： 圖四 直流穩(wěn)壓電源電路 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 11 由于運(yùn)放需要雙電源供電，因而采用雙輸出的變壓器實(shí)現(xiàn)雙電源的輸出，運(yùn)放所需要的電源為所以采用 15V 輸出的變壓器足以滿足 要求，對(duì)于該穩(wěn)壓電源的基本原理簡(jiǎn)要說明如下： 圖五 電路各個(gè)部分圖 降壓部分 ： 降壓部分主要由變壓器組成，由于要為雙電源的運(yùn)放供電，因此要采用三抽頭的變壓器從而可以得到相位相反的兩個(gè) 15V 的交流源，輸入到下一級(jí)的整流橋，變壓器的型號(hào)為15V 的輸出，功率要大于 10W。 d. 輸出端噪聲電壓的測(cè)量：在 R1＝ R2＝ R3＝ R VI＝ 0 的條件下，用示波器測(cè)量輸出端噪聲電壓峰－峰值。由單相 220V 交流電壓供電。信號(hào)變換電路主要實(shí)現(xiàn)一端信號(hào)輸出到兩端輸出的轉(zhuǎn)變，主要采用的是經(jīng)過改進(jìn)的差分式放大電路，信號(hào)變換在本設(shè)計(jì)中的用途主要是用于對(duì)測(cè)量放大電路的頻率響應(yīng)進(jìn)行測(cè)試。將函數(shù)發(fā)生器單端輸出的正弦電壓信號(hào)不失真地轉(zhuǎn)換為雙端輸出信號(hào)，用作測(cè)量直流電壓放大器頻率特性的輸入信號(hào)。 直流穩(wěn)壓電源的測(cè)量： 交流電壓變化＋ 10％和－ 15％時(shí)， AVD和 KCMR應(yīng)保持不變。經(jīng)過整流后電路中的電流及電壓的波形變化如右圖所示。 VUUU d %)151(2m a x ????????FU tIUQC ? ???? ?????6050 10050100)10 10981(351 ??? ???????????? k kkkR RRRRRAv11122 RRAv ??《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 17 5電路調(diào)試 ： 調(diào)試所用儀器 ： 表一： 序號(hào) 儀器名稱 數(shù)量 1 數(shù)字萬用表 1 臺(tái) 2 雙蹤示波器 1 臺(tái) 3 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 1 臺(tái) 4 交流毫伏表 1 臺(tái) 在確定好實(shí)驗(yàn)方案后，我們依據(jù)設(shè)計(jì)的的方案做出了實(shí)物，并進(jìn)行了調(diào)試， 電源參數(shù)測(cè)試 ： 對(duì)電源的測(cè)試，試驗(yàn)中測(cè)得所設(shè)計(jì)電源的相關(guān)參數(shù)如下： 表二： +15V 輸出端電壓 15V 輸出端電壓 理論值 + 測(cè)量值 + 誤差 % % 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 18 放大器放大性能的測(cè)試 ： 首先進(jìn)行調(diào)零，將輸入端短 接，即將輸入信號(hào)置零，調(diào)節(jié)各個(gè)電位器的調(diào)零電阻，直至輸出電壓為零，完成調(diào)零操作，然后將電橋加 電壓，用萬用表測(cè)電橋的輸出電壓，手動(dòng)調(diào)節(jié)可變電位器，直至電橋的輸出電壓為 5mV，然后用 1m長的導(dǎo)線將電橋與放大器連接，用示波器觀察測(cè)量放大器的輸出波形，發(fā)現(xiàn)有毛刺狀的雜波，進(jìn)分析，確定為導(dǎo)線過長引入了高頻干擾，而設(shè)計(jì)電路中的電容 C1本意就是為濾除高頻信號(hào)干擾而設(shè)置的，但實(shí)際效果并不理想，于是采用雙絞線代替普通導(dǎo)線進(jìn)行信號(hào)傳遞，重新觀察測(cè)量放大器的輸出波形，發(fā)現(xiàn)輸出波形有了明顯的改善。原理是通過單片機(jī)控制電阻是否接通而改變接入電路的電阻的阻值，然后通過單片機(jī)對(duì)放大倍數(shù)進(jìn)行計(jì)算，再將結(jié)果送到數(shù)碼管進(jìn)行顯示，實(shí)際設(shè)計(jì)中，單片機(jī)的控制流程為，首先由單片機(jī)讀入預(yù)置放大倍數(shù)，然后用戶通過鍵盤輸入放大倍數(shù)，然后根據(jù)用用戶輸入的放大倍數(shù)改變接入電路的電阻的阻值，從而使測(cè)量放大電路工作在所輸入的放大倍數(shù)狀態(tài)下。 3V ～177。 c. KCMR的測(cè)量：在 AVD=500、 VI＝ 0 的條件下，分別測(cè)出 VA＝＋ 15V、 VB＝ 0 和 VA＝ 0、 VB＝－ 15V 時(shí)的共模電壓放大倍數(shù)，取較大的一個(gè)計(jì)算 KCMR。 2)電源 設(shè)計(jì)并制作上述放大器所用的直流穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電源電 路主要用于為運(yùn)放及電橋供電，包括測(cè)量放大電路及信號(hào)變換器中的運(yùn)放。 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書