小信號(hào)放大電路的探究畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-文庫(kù)吧資料
2025-07-04 18:53本頁(yè)面
【正文】 流(b)接偏置電阻(a)未接偏置電阻圖332ViViVnVnVpVpVoVo一般來(lái)說(shuō)，在接地端加一個(gè)偏置電阻（R3=R1//R2），如圖332（b）所示。從使用角度來(lái)看，偏置電流愈小，由于信號(hào)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(jí)運(yùn)放一般為10nA～1uA。輸入偏置電流是指集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端靜態(tài)電流的平均值，如圖331所示。較好的改善了整個(gè)電路性能。由于這個(gè)緣故。溫度的變化對(duì)電路的輸出幾乎沒(méi)有影響，有效的抑制了電路的溫漂。因?yàn)闇囟茸兓瘯r(shí)，運(yùn)放的輸入失調(diào)電流和輸入失調(diào)電壓會(huì)發(fā)生變化，對(duì)電路產(chǎn)生一定的影響。該電路用共模放大倍數(shù)Avc（）來(lái)衡量差分放大電路抑制漂移或者干擾信號(hào)的能力。（3）輸入信號(hào)為差模信號(hào)Vid和共模信號(hào)Vic的疊加當(dāng)輸入信號(hào)電壓,時(shí),可知輸出電壓為： ()即雙端輸入單端輸出差分電路只放大差模信號(hào)，而抑制共模信號(hào)。兩個(gè)輸出端的共模電壓相同，即V1+=V1。這種輸入方式稱為差模輸入。由此可知，輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)Vo也為零。下面將引入一種差分電路即兩個(gè)參數(shù)完全相同的運(yùn)放組成的對(duì)稱電路和一個(gè)雙端輸入單端輸出的差分放大電路，如圖323所示。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。同樣不能用外接調(diào)零裝置來(lái)補(bǔ)償。其值小于2uV/℃為低溫漂運(yùn)放。高質(zhì)量的放大器常選用低溫漂的器件來(lái)組成，一般約為177。集成運(yùn)放的溫度漂移是漂移的主要來(lái)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)。顯然電阻因溫度差產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)，對(duì)于精密放大電路，需要考慮溫度場(chǎng)的影響。錯(cuò)誤正確圖322 電阻焊接方式因此，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(duì)電路的影響。如圖321所示，由運(yùn)放的虛短、虛斷特性可得： ()由式()可知 () ()圖321 前級(jí)差分放大電路V+VV1+V1再由式()、()式可知 ()由于溫度變化會(huì)使得RRR3的阻值發(fā)生變化，即式()中會(huì)產(chǎn)生誤差為△V（其中△V為溫度變化前后之差）的輸出電壓。對(duì)于多級(jí)放大電路來(lái)說(shuō)，電阻阻值的變化對(duì)前級(jí)放大電路的影響比較大，而對(duì)后級(jí)放大電路的影響比較小。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。下面將具體說(shuō)明溫度變化對(duì)其參數(shù)的影響。而對(duì)于輸出直流電壓不穩(wěn)定的這種現(xiàn)象，可以換一個(gè)穩(wěn)壓性較好, 帶負(fù)載能力較高的直流穩(wěn)壓電源來(lái)解決這一問(wèn)題。如圖314所示。可見電源電壓的穩(wěn)定對(duì)電路的重要性。則對(duì)于多級(jí)放大電路來(lái)說(shuō)就產(chǎn)生了很大的誤差。假設(shè)某一時(shí)刻電源的VCC=、VDD=，如圖312所示。因?yàn)槎鄶?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(huì)有50 Hz、100 Hz 等交流分量, 以及它們的相應(yīng)諧波信號(hào)進(jìn)入放大器的輸入端, 這些信號(hào)經(jīng)放大器放大后, 混雜在正常信號(hào)的輸出中, 會(huì)使放大器產(chǎn)生所謂“交流噪聲”干擾，如圖311所示。在對(duì)電源電壓要求較高的電路中會(huì)造成重大影響。Vo2Vo3圖233 輸出級(jí)功率放大電路Vo2第三章 常見的問(wèn)題及解決方法理想直流電壓源的電壓為一個(gè)恒定的值，但在實(shí)際這種情況是不存在的。該方案的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)降低了畢業(yè)設(shè)計(jì)的成本，缺點(diǎn)是自己搭的電路，性能沒(méi)有集成運(yùn)算放大器焊接成電壓跟隨電路的性能好，且工作量大、易出錯(cuò)。該電路的優(yōu)點(diǎn)是易于設(shè)計(jì)一個(gè)符合輸出功率要求的電路且電路的帶寬較大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。綜合考慮后，最后采用方案一，來(lái)解決中間級(jí)電壓放大電路，如圖232所示。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。V+VV1+V1Vo1圖231 差分放大電路Vo方案一：用高單位增益帶寬的集成運(yùn)算放大芯片（如OPA842ID）連接一個(gè)反相電壓放大電路。該方案的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)降低了畢業(yè)設(shè)計(jì)的成本，缺點(diǎn)是自己焊接的電路，性能沒(méi)有集成運(yùn)算放大器的性能好，且工作量大、易出錯(cuò)。直接用集成運(yùn)算放大芯片的優(yōu)點(diǎn)是省去了焊接和調(diào)試電路的過(guò)程且該電路具有較強(qiáng)的抑制零漂、溫漂和共模信號(hào)的能力，電路的帶寬也比較大。通過(guò)框圖，可以清晰的看到系統(tǒng)有前級(jí)差分放大、負(fù)反饋放大和功率放大三部分構(gòu)成。通過(guò)這三級(jí)電路的串聯(lián)實(shí)現(xiàn)對(duì)小信號(hào)的采集、放大和提高其帶負(fù)載能力，來(lái)滿足實(shí)際的需求。（2）中間級(jí)電壓放大電路實(shí)現(xiàn)對(duì)前級(jí)輸出信號(hào)的電壓進(jìn)行放大以滿足對(duì)信號(hào)幅度的要求。整個(gè)電路的工作流程是：（1）輸入級(jí)差分放大電路完成對(duì)信號(hào)的采集和放大。（2）中間級(jí)———采用電壓放大電路來(lái)確保電路輸出電壓幅值足夠大。通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)處理，設(shè)計(jì)出符合要求的小信號(hào)放大電路。（2）要求輸出信號(hào)有個(gè)較大的幅值及電路有個(gè)較大的帶寬。根據(jù)研究?jī)?nèi)容，本文介紹了基于OPA842ID高單位增益帶寬芯片的小信號(hào)放大電路的設(shè)計(jì)與制作。本課題主要研究小信號(hào)放大電路的帶寬、信噪比、增益、輸入輸出阻抗等參數(shù)。小信號(hào)放大電路在實(shí)際應(yīng)用中意義十分重大，通常我們需要對(duì)小信號(hào)的波形、頻率等參數(shù)進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：小信號(hào) 放大電路 OPA842ID MultisimAbstractCurrently, the application of the small signal circuit is extremely wide, small to speakers, radios and other civilian industry, large to satellites, rockets and other military industry. It not only makes our daily life more colorful, but also made ??an indelible contribution to the economic, defense and others. However, the
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