【正文】 了矩陣式鍵盤，通過單片機(jī)控制對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，作為輸出顯示，由于設(shè)計(jì)要求 1~1000 倍可調(diào)，故采用四位數(shù)碼管作為放大倍數(shù)的顯示部分，同樣有單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制，作為放《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 14 大倍數(shù)調(diào)節(jié)的核心元件，我們采用了常用的 AD7520 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如下如所示： 圖九 AD7520 內(nèi)部示意圖 內(nèi)部一般為電阻 R2R 梯形網(wǎng)絡(luò)，并集成多路集成模擬開關(guān)，采用與常規(guī) DA 變換不同的接法，利用電阻網(wǎng)絡(luò)變換進(jìn)行電路放大倍數(shù)的控制 。 VI輸入電壓 35V TOPR工作結(jié)溫范圍 0~125℃ TSTG貯存溫度范圍 65~150℃ 信號(hào)變換電路 ： 信號(hào)變換電路主要完成單端輸入信號(hào)變雙端輸出的功能，用作測(cè)量直流放大器頻率特性測(cè)試的輸入信號(hào)，較為簡(jiǎn)單的方法是采用差分放大器的方法，取單端信號(hào)經(jīng)差分放大后雙端輸出即可，為保證信號(hào)不失真，必須好保證電路的對(duì)稱性，為保證電路的精度，采用 兩個(gè)高精度、低漂移 OP07 運(yùn)放代替晶體三極管，原理圖如圖六所示，為保證電路進(jìn)度，兩個(gè)運(yùn)放都引入了調(diào)零電 路，防止因放大器的溫度漂移而產(chǎn)生影響，并且為防止波形的幅度失真，引入了電位器 R5 對(duì) Vout2 的輸出幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 穩(wěn)壓芯片 lm7815 的主要參數(shù)： 輸出電流可達(dá) 1A 輸出電壓有： 15V 輸出晶體管 SOA 保護(hù) 7815 極限值（ Ta=25℃） VI輸入電壓 (VO=5~18V) 35V (VO=24V) 40V Rθ JC熱阻（結(jié)到殼） 5℃ /W Rθ JA熱阻（結(jié)到空氣） 65℃ /W TOPR工作結(jié)溫范圍 0~125℃ TSTG貯存溫度范圍 65~150℃ 7915 參數(shù)： 相關(guān)引腳： 1―地， GND 2―輸入， INPUT 3―輸出， OUTPUT 圖八 7815 引腳圖 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 13 7915 系列為 3 端負(fù)穩(wěn)壓電路 ,TO220 封裝，有不同的固定輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。穩(wěn)壓芯片選用的是常用的 LM7815和 LM7915，其中， LM7815輸出的是正的 15V，而 LM7915輸出的是負(fù)的 15V。實(shí)驗(yàn)電路中電容的容量取 3300uF，足以滿足實(shí)驗(yàn)的要求。整流部分采用的 是成品的整流堆，耐壓值要高于 45V。橋式整流電路的優(yōu)點(diǎn)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(shí)因電源變壓器在正、負(fù)半周內(nèi)都有電流供給負(fù)載，電源變壓器得到了充分的利 圖六 整流電壓波形 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 12 用，效率較高。 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。 14V 8) 寬的電源電壓范圍 — 177。 OP07 作為常用的運(yùn)放主要以下特點(diǎn) ： 1) 低的輸入噪聲電壓幅度 — μ VPP ( ～ 10Hz) 2) 極低的輸入失調(diào)電壓 — 10 μ V 3) 極低的輸入失調(diào)電壓溫漂 — μ V/ ℃ 4) 具有長期的穩(wěn)定性 — μ V/MO 5) 低的輸入偏置電流 — 177。 該電路的優(yōu)點(diǎn)是，電路簡(jiǎn)單，原件較少， A1 和 A1 兩個(gè)放大器組成差分放大電路，可以有效地抑制共模信號(hào)，并且為雙端輸出，其共模放大倍數(shù)理論為 0，因而可以大大的提高共模抑制比，并且由于輸入信號(hào) V1 和 V2 都是 A A2 的同相端輸入，根據(jù)虛短和虛斷，流入放大器的電流為 0 所以輸入電阻 Ri，并且要求兩運(yùn)放的性能完全相同，這樣，線路 除具有差模．共模輸入電阻大的特點(diǎn)外，兩運(yùn)放的共模增益、失調(diào)及其漂移產(chǎn)生的誤差也相互抵消，但由于本實(shí)驗(yàn)要求放大倍數(shù)可以調(diào)節(jié)，通過電位器調(diào)節(jié)放大倍數(shù)，電位器的阻值無法準(zhǔn)確獲得，因而放大倍數(shù)無法準(zhǔn)確得到，因而，本方案并不能完全滿足實(shí)驗(yàn)要求，故舍棄本方案。運(yùn)放 A3組成第二級(jí)差分放大電路。 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 7 3方案設(shè)計(jì)與論證： 方案一： 如圖一所示，直接采用高精度 OP 放大器接成懸置電橋差動(dòng)放大器： 利用一個(gè)放大器將雙端輸入信號(hào)轉(zhuǎn)變成單端輸出，然后通過電阻與下一級(jí)反向比例放大器進(jìn)行耦合，放大主要通過后一級(jí) 的比例放大器獲得，此電路的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來對(duì)結(jié)構(gòu)工藝要求不高，但是其輸入阻抗低，共模抑制比．失調(diào)電壓和失調(diào)電流等參數(shù)亦受到放大器本身性能限制不易進(jìn)一步提高，且無法抑制放大器本身的零漂及共模信號(hào)產(chǎn)生，雖然電路十分簡(jiǎn)單，元器件較少，但仍將其舍棄。 2) 發(fā)揮部分： 第 (3)、 (4)項(xiàng) KCMR的測(cè)量：仍然在 AVD=500 的條件下 ,按前述方法進(jìn)行。 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書 6 f. 不測(cè)量電壓放大器的輸入阻抗，僅根據(jù)對(duì)電路的分析，判斷它能否滿足對(duì)輸入阻抗的要 求。 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。 1