測量放大器課程設計新報告

1、<p><b>　　課 程 設 計</b></p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p>　　學生姓名： 專業(yè)班級： </p><p>　　指導教師： 工作單位： </p

2、><p>　　題 目: 測量放大器</p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　　三端固定穩(wěn)壓器CW7815,CW7915,10W電源變壓器，額定電流為</p><p>　　2A的整流橋OP07的運算放大器，電容電阻及二極管若干 </p><p>　　要求完成的主要任務:&

3、lt;/p><p>　　1.差模電壓放大倍數(shù) AVD＝1～500，可手動調(diào)節(jié)；</p><p>　　2.最大輸出電壓為± 10V，非線性誤差 < 0.5％ ；</p><p>　　3.在輸入共模電壓+7.5V～－7.5V范圍內(nèi)，共模抑制比 KCMR >105 ；</p><p>　　4.在AVD＝500時，輸出端噪聲電壓的峰

4、－峰值小于1V；</p><p>　　5.通頻帶0～10Hz ；</p><p>　　6.直流電壓放大器的差模輸入電阻≥2MW （可不測試，由電路設計予以保證）。</p><p>　　7.設計并制作上述放大器所用的直流穩(wěn)壓電源。由單相220V交流電壓供電。交流電壓變化范圍為＋10％～－15％</p><p>　　8.設計并制作一個信號變換放大

5、器。將函數(shù)發(fā)生器單端輸出的正弦電壓信號不失真地轉(zhuǎn)換為雙端輸出信號，用作測量直流電壓放大器頻率特性的輸入信號。</p><p><b>　　時間安排：</b></p><p>　　1.第15周：理論講解</p><p>　　2. 第16周：理論電路設計，實際電路搭建相關(guān)測試</p><p><b>　　3.第17

6、周：答辯</b></p><p>　　指導教師簽名： 年 月 日</p><p>　　系主任（或責任教師）簽名： 年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　中文摘要 …………………………

7、………………………5</p><p>　　英文摘要 …………………………………………………6</p><p>　　1．主要任務和要求 …………………………………………7</p><p>　　1.1任務要求 ………………………………………………7</p><p>　　1.2測量放大器 ……………………………………………7</p>

8、<p>　　1.3電源 ……………………………………………………8</p><p>　　1.3信號轉(zhuǎn)換器 ……………………………………………8</p><p>　　1.4測量放大系統(tǒng)簡介 ………………………………………8</p><p>　　2.測量放大器方案設計原理 ………………………………9</p><p>　　3.放大

9、電路方案設計與實現(xiàn) ………………………………9</p><p>　　3.1方案列舉 ………………………………………………9</p><p>　　3.2論證比較 ………………………………………………11</p><p>　　4.信號變換放大器的設計 …………………………………12</p><p>　　5.直流穩(wěn)壓電源的設計 ………………………

10、……………13</p><p>　　5.1設計要求 ………………………………………………13</p><p>　　5.2直流穩(wěn)壓電源的設計思路 ………………………………14</p><p>　　5.3直流穩(wěn)壓電源原理………………………………………14</p><p>　　5.4元件的選取 ……………………………………………15</p&g

11、t;<p>　　6.主要電路的參數(shù)計算 ……………………………………18</p><p>　　6.1放大電路的參數(shù)計算……………………………………18</p><p>　　6.2穩(wěn)壓電源的參數(shù)計算……………………………………19</p><p>　　7．仿真分析 ………………………………………………20</p><p>　　7

12、.1電源的仿真測試…………………………………………20</p><p>　　7.2 信號變換放大器的仿真測試 ……………………………21</p><p>　　7.3放大電路的仿真測試 ……………………………………22</p><p>　　7.4測量放大器頻率響應的仿真測試 …………………………24</p><p>　　8．收獲與體會……………

13、…………………………………28</p><p>　　附件一 元器件清單…………………………………………29</p><p>　　附件二 參考文獻……………………………………………30</p><p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　本設計主要由測量放大器、信號變換器、穩(wěn)壓電源三部分組成。測量放大器主要是

14、實現(xiàn)對微信號的測量，主要通過運用集成運放組成測量放大電路實現(xiàn)對微弱電信號的放大，要求有較高的輸入電阻，從而減少測量的誤差及對被測電路的影響，并要求放大器的放大倍數(shù)可調(diào)以實現(xiàn)對比較大的范圍的被測信號的測量，因而測量放大器的前級主要采用差分輸入的方式，然后經(jīng)過雙端信號到單端信號的轉(zhuǎn)換，最后經(jīng)比較放大器進行放大。</p><p>　　信號變換電路主要實現(xiàn)一段信號輸出到兩端輸出的轉(zhuǎn)變，主要采用的是經(jīng)過改進的差分式放大電路

15、，信號變換在本設計中的用途主要是用于對測量放大電路的頻率相應進行測試。</p><p>　　穩(wěn)壓電源電路主要用于為運放供電，包括測量放大電路及信號變化器中的運放。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This design mainly by the measuring amplifier, signal

16、converter, regulated power supply of three parts, measuring amplifier primarily the achievement of micro-signal measurement, mainly through the use of an integrated measurement of the composition of op-amp amplifier circ

17、uit to achieve the amplification of weak electrical signals, requiring a morea high input resistance, thereby reducing the measurement errors and the impact of the circuit under test and asked adjustable magnification th

18、e ampl</p><p><b>　　測量放大器</b></p><p>　　1.測量放大器系統(tǒng)的任務和要求</p><p><b>　　1.1任務要求</b></p><p>　　如圖1。輸入信號VI取自橋式測量電路的輸出。當R1＝R2＝R3＝R4時，VI＝0。R2改變時，產(chǎn)生VI ≠0的電壓

19、信號。測量電路與放大器之間有1米長的連接線。</p><p><b>　　1.2測量放大器</b></p><p>　　1.差模電壓放大倍數(shù) AVD＝1～500，可手動調(diào)節(jié)；</p><p>　　2.最大輸出電壓為± 10V，非線性誤差 < 0.5％ ；</p><p>　　3.在輸入共模電壓+7.5V

20、～－7.5V范圍內(nèi)，共模抑制比 KCMR >105 ；</p><p>　　4.在AVD＝500時，輸出端噪聲電壓的峰－峰值小于1V；</p><p>　　5.通頻帶0～10Hz ；</p><p>　　6.直流電壓放大器的差模輸入電阻≥2MW （可不測試，由電路設計予以保證）。</p><p><b>　　1.3電源<

21、/b></p><p>　　設計并制作上述放大器所用的直流穩(wěn)壓電源。由單相220V交流電壓供電。交流電壓變化范圍為＋10％～－15％。</p><p>　　1.4信號變換放大器</p><p>　　設計并制作一個信號變換放大器。將函數(shù)發(fā)生器單端輸出的正弦電壓信號不失真地轉(zhuǎn)換為雙端輸出信號，用作測量直流電壓放大器頻率特性的輸入信號。</p><

22、;p>　　1.5測量放大器系統(tǒng)簡介</p><p>　　測量放大器系統(tǒng)組成的框圖如下所示。系統(tǒng)包括信號變化放大器電路、直流電壓放大器和直流穩(wěn)壓電源。</p><p>　　測量放大器系統(tǒng)各個組成部分的作用和指標：</p><p>　　信號變換放大器：把函數(shù)發(fā)生器單端輸出信號經(jīng)信號變換放大器變換為直流電壓放大器的雙端輸入信號。</p><p&g

23、t;　　直流電壓放大器：要求差動輸入的直流電壓放大器，具有高的電壓差模增益，并具有低漂移、低噪聲輸出及高共模抑制比等特性。測試器差模放大倍數(shù)、共模放大倍數(shù)、共模抑制比、輸出噪聲電壓峰峰值、通頻帶。</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源：改電源由單向220V交流電壓供電，輸出正負15V直流電壓，作為整個系統(tǒng)的電源。</p><p>　　圖中系統(tǒng)能測出直流電壓放大器頻率特性。</p>

24、<p>　　2測量放大器設計原理</p><p>　　測量放大器具有輸入阻抗高、共模抑制比大等特點，因而得到了廣泛的應用。但由于電路的分析復雜，通常只給出理想情況下放大器的差模增益，而難以給出其在非理想情況下的共模抑制比表達式。</p><p>　　用分離元件構(gòu)建測量放大器需要花費很多的時間和精力，而采用集成運放放大器或差分放大器則是一種簡便而又可行的替換方案。</p&g

25、t;<p>　　用集成運算放大器放大信號的主要優(yōu)點:（1） 電路設計簡化，組裝調(diào)試方便，只需適當配外接元件，便可實現(xiàn)輸入輸出的各種放大關(guān)系.（2） 由于運放得開環(huán)增益都很高，用其構(gòu)成的防大電路一般工作的深度負反饋的閉環(huán)狀態(tài)，則性能穩(wěn)定，非線性失真小。（3） 運放的輸入阻抗高，失調(diào)和漂移都很小，故很適合于各種微弱信號的放大。又因其具有很高的共模抑制比，對溫度的變化，電源的波動以及其他外界干擾獨有很強的抑制能力。<

26、/p><p>　　3放大電路方案設計及實現(xiàn)</p><p><b>　　3.1列舉方案</b></p><p>　　方案一 帶電壓跟隨器的差動放大電路</p><p>　　利用高阻型的集成運放，構(gòu)成電壓跟隨器，可以獲得很高的輸入電阻。因此，只要在差動放大電路的兩個輸入各加一個電壓跟隨器，即可提高簡單差動放大電路的輸入電阻。

27、其電路如下圖所示。</p><p><b>　　圖四 方案一電路圖</b></p><p>　　該測量放大器由運A1和A2按同相輸入接法組成第一級差分放大電路，運放A3組成第二級差分放大電路。該方案是比較通用的儀用放大電路。在第一級電路中，V1和V2分別加到A1和A2的兩輸入端，形成虛短和虛斷，通過計算可以得到電路的電壓增益，適當?shù)倪x擇電阻可以實現(xiàn)放大倍數(shù)的改變，并且

28、可以將R2用一個適當阻值的電位器代替，通過調(diào)節(jié)電位器即可實現(xiàn)對放大倍數(shù)的控制。</p><p>　　該電路的優(yōu)點是，電路簡單，元件較少，A1和A2兩個放大器組成差分放大電路，可以有效地抑制共模信號，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V1和V2都是A1、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為無窮大。并且要求兩運放的性能完全相同,

29、這樣,線路除具有輸入電阻大的特點外，兩運放的共模增益、失調(diào)及漂移產(chǎn)生的誤差也相互抵消。但由于本實驗要求放大倍數(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確獲得，因而放大倍數(shù)無法準確得到，因而，本方案并不能完全滿足實驗要求，故舍棄本方案。</p><p><b>　　方案二 </b></p><p>　　主要是對第一種方案的合理改造，如圖五所示，電路前級放大仍

30、然采用差分式輸入的方式，采用雙端輸出，能有效地提高抑制共模抑制比，并且由于電路的零漂的影響主要來自第一級放大，因而第一級采用了差分式輸入的方式，就能有效地提高整個電路的共模抑制能力。然后再通過A3進行信號變化，將雙端輸入信號轉(zhuǎn)變成為單端輸出。為提高電路的共模抑制能力，A3為節(jié)約成本仍采用OP07，為提高其共模抑制能力以及精準度，為其加入了調(diào)零電路，并且為保證電路對稱，用固定電阻R9與可變電阻R14串聯(lián)后與R5進行匹配，從而提高電路的對稱

31、性，減少溫度漂移的影響，然后再接一級比例放大，通過調(diào)節(jié)R12的阻值可改變整個電路的放大倍數(shù)。經(jīng)過仿真測試，基本能滿足實驗要求，并且對于擴展部分，可以將R12用一個電阻網(wǎng)絡代替，用單片機對其阻值進行控制即可滿足放大倍數(shù)的調(diào)節(jié)，并且經(jīng)過理論分析基本可以滿足步進為1的要求。</p><p><b>　　圖五 方案二電路圖</b></p><p><b>　　3.2

32、論證與比較</b></p><p>　　綜合以上兩種方案分析可知：</p><p>　　方案一電路結(jié)構(gòu)簡單，易于定位和控制。該電路的優(yōu)點是，電路簡單，元件較少，A1和A2兩個放大器組成差分放大電路，可以有效地抑制共模信號，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V1和V2都是A1、A2的同相端輸入，根據(jù)虛短和虛斷，流入放大器的電流為

33、0，所以輸入電阻Ri為無窮大。并且要求兩運放的性能完全相同,這樣,線路除具有輸入電阻大的特點外，兩運放的共模增益、失調(diào)及漂移產(chǎn)生的誤差也相互抵消。但由于本實驗要求放大倍數(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確獲得，因而放大倍數(shù)無法準確得到，不滿足要求。，因而，本方案并不能完全滿足實驗要求，故舍棄本方案。</p><p>　　方案二基本包含了方案一的優(yōu)點，在其基礎(chǔ)上在方向輸入端接電阻，提高電路共模抑

34、制比。測量放大器的第一級有兩個同相放大器采用并聯(lián)方式，組成同相并聯(lián)差動。該電路具有阻抗較高的特點。方案二也在方案一的基礎(chǔ)上增加了一個電位器，使增益能方便調(diào)節(jié)。由于在實際中很難達到電阻的精確匹配，運算放大器也不可能達到完全一樣。而通過電位器調(diào)節(jié)既方便又節(jié)約成本，總體上能滿足設計要求，同時使其對成型方便調(diào)節(jié)。</p><p>　　故經(jīng)過對比后，方案二最為合理。</p><p>　　4.信號變換

35、放大器的設計</p><p><b>　　4.1設計要求</b></p><p>　　設計并制作一個信號變換放大器，參見下圖。將函數(shù)發(fā)生器單端輸出的正弦電壓信號不失真地轉(zhuǎn)換為雙端輸出信號，用作測量直流電壓放大器頻率特性的輸入信號。</p><p>　　圖六 信號變換放大器作用</p><p>　　為了使信號不失真，就須

36、保證電路的對稱性。所以采用單端輸入雙端輸出的差動放大器進行信號的變化。同時用高精度、低漂移的運放來代替晶體三極管。本電路采用的運放是OP07。</p><p>　　4.2 信號變換放大器的電路設計</p><p>　　同相放大器接成射隨器，前端輸入進行分壓，從而使Vo(+)=(1/2)Vin，反向放大器的AV=-R6/R2=-50/100=-1/2，使得Vo(-)=-(1/2)Vin，從而

37、實現(xiàn)不失真變換。設計電路圖如下：</p><p>　　圖七 信號變換電路圖</p><p><b>　　5直流穩(wěn)壓源的設計</b></p><p>　　5.1設計內(nèi)容及要求</p><p>　　設計并制作上述放大器所用的直流穩(wěn)壓電源。由單相220V交流電壓供電。</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源

38、的測量：</p><p>　　交流電壓變化范圍為＋10％～－15％，同時AVD和KCMR應保持不變。</p><p>　　5.2直流穩(wěn)壓電源設計思路</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器，整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成。變壓器把市電交流電壓變?yōu)樗枰牡蛪航涣麟?。整流器把交流電變?yōu)橹绷麟姟＝?jīng)濾波后，穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓輸出。本設計主

39、要采用直流穩(wěn)壓構(gòu)成集成穩(wěn)壓電路，通過變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓過程將220V交流電，變?yōu)榉€(wěn)定的直流電。</p><p>　　5.3直流穩(wěn)壓電源原理</p><p>　　5.3.1 直流穩(wěn)壓源流程</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)才能完成，見下圖。</p><

40、p><b>　　其中： </b></p><p>　?。?）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。</p><p>　?。?）整流電路：利用單向?qū)щ娫?0Hz的正弦交流電變換成脈動的直流電</p><p>　?。?）濾波電路：可以將整流電路輸出

41、電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。</p><p>　　（4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負載的變化而變化。</p><p>　　5.3.2直流穩(wěn)壓源設計方案圖 </p><p><b>　　方案如下圖</b></p><p>　　圖九 直流穩(wěn)

42、壓設計方案</p><p><b>　　5.4元件的選取</b></p><p>　　5.4.1 降壓部分</p><p>　　降壓部分主要由變壓器組成，由于要為雙電源運放供電，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24V的交流源，輸入到下一級的整流橋，變壓器的型號為24V的輸出，功率要大于30W。 </p><

43、;p>　　5.4.2 整流部分</p><p>　　整流部分主要由四個二極管組成的整流橋組成，依據(jù)二極管的單向?qū)щ娦?，將四個二極管分為兩組，根據(jù)變壓器副邊電壓的極性分別導通，將變壓器副邊電壓的正極性端與負載電阻的上端相連，負極性端與負載電阻的下端相連，使負載上始終可以得到一個單方向的脈動電壓。橋式整流電路的優(yōu)點是輸出電壓高，紋波電壓較小，管子所承受的最大反向電壓較低，同時因電源變壓器在正、負半周內(nèi)都有電流供

44、給負載，電源變壓器得到了充分的利用，效率較高。經(jīng)過整流后的電流及電壓的波形變化如圖九所示。整流部分使用4個1N4007搭建的整流橋。</p><p>　　5.4.3 濾波電路</p><p>　　經(jīng)整流后的直流輸出電壓脈動性很大，不能直接使用。為了減少其交流成分，通常在整流電路后皆有濾波電 圖十 橋式整流電路工作波形</p><p>　　路。濾波電路的

45、主要任務是將整流后的單向脈動直流電壓中的紋波濾除掉，使其變成平滑的直流電。在小功率電路中采用電容濾波電路，將濾波電容C直接并聯(lián)在負載RL兩端，就可組成電容濾波電路。由于電容的儲能作用，使得輸出直流電壓波形比較平滑，脈動成分降低，輸出直流電壓的平均值增大。實驗電路中使用1000μF的電解電容足以滿足電路的要求。</p><p>　　5.4.4選擇集成穩(wěn)壓器</p><p>　　選三端固定穩(wěn)壓

46、器CW7815和CW7915,其性能參數(shù)為：, 由于要輸出正負15V電壓，于是采用的是7815和7915三端集成穩(wěn)壓器，其中78系列輸出的為正電壓，79系列輸出的為負電壓。</p><p>　　穩(wěn)壓芯片7815主要參數(shù)： </p><p><b>　　輸出電壓15V</b></p><p>　　輸出電流可達1A

47、 </p><p>　　輸出晶體管SOA保護 </p><p>　　7815極限值（Ta=25℃）</p><p>　　相關(guān)引腳 1--輸入 INPUT </p><p>　　2--地 GND 3--輸出 OUTPUT</p><p>　　在能滿足實驗要求的基礎(chǔ)上，盡可能簡化

48、電路，采用的是比較常用的穩(wěn)壓電源電路，主要利用兩個穩(wěn)壓芯片LM7815及LM7915產(chǎn)生所需要的±15V的電壓輸出，7915系列為三端負穩(wěn)壓電路，TO-220封裝，有不同的固定輸出電壓，應用范圍廣。</p><p>　　如圖，78系列和79系列的經(jīng)典接法如下：</p><p>　　圖十二 三端穩(wěn)壓器示意圖及其接法</p><p>　　由于運放需要雙電源

49、供電，因而采用雙輸出的變壓器實現(xiàn)雙電源的輸出，運放所需要的電源為15V，所以24V輸出的變壓器足以滿足要求，電源各部分組成如圖。</p><p>　　圖十三 直流穩(wěn)壓電源電路</p><p>　　6主要電路的參數(shù)計算</p><p>　　6.1放大電路的參數(shù)計算</p><p>　　第一級差模放大的電壓放大倍數(shù)計算：</p>

50、<p>　　由于運放A1、A2均滿足虛短和虛斷，流入兩運放的電流均可認為為零，故有</p><p>　　VA=Vi1 VB=Vi2</p><p>　　VR2=Vi1-Vi2</p><p><b>　　得到: </b></p><p>　　運放A3實際構(gòu)成求差電路,滿足關(guān)系式:</p>&

51、lt;p><b>　　帶入該關(guān)系式得到</b></p><p>　　運放A4結(jié)成的是反向比例放大器,滿足關(guān)系式:</p><p>　　因而最終測量放大器的放大倍數(shù)為:</p><p>　　從式子中可以看到通過調(diào)節(jié)R12的值即可實現(xiàn)對測量放大器放大倍數(shù)的調(diào)節(jié),其前級主要用于抑制共模信號及提高整個電路的輸入電阻,并不承擔主要的放大任務,放大主

52、要由最后一級比例放大器來完成,因而在電阻選擇上考慮到這方面因素,本設計前級放大器的放大倍數(shù)</p><p><b>　　最后一級放大倍數(shù) </b></p><p>　　而R12是一個100k的電位器，R7阻值為10k，故最后一級的增益最高可達500倍，最小增益可以小于1，完全可以滿足實驗的基本要求，但滿足不了發(fā)揮部分的要求，因而在實際制作中將R12改為200k甚至更高

53、阻值的電位器，即可滿足放大倍數(shù)1~1000且手動可調(diào)的要求。</p><p>　　6.2 穩(wěn)壓電源的參數(shù)計算</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源，設計要求當單相 220V交流電壓供電時交流電壓變化范圍為+10%～-15％ ，仍能正常工作，，計算濾波電容值時，應考慮整流二極管、7815、7915最小壓降Ud。</p><p>　　輸出±15V時，設計輸出電流至

54、少達到1A，二極管所承受的最大反響壓降為,所以選用1N4002型二極管。</p><p>　　在0.01 s內(nèi)電壓變化為</p><p>　　△Umax=U×(1-15%)-Ud-15=10.6V</p><p>　　C=△Q/△U=I.t/△U=0.5×0.01/10.6=943μF</p><p>　　其中U=24V（

55、變壓器輸出的交流電壓），Ud為7815和7915的最小壓降，設計取C=1000uF，在電源電壓比正常值小15％或大10％時，電路仍能滿足三端穩(wěn)壓器的最小壓降，沒有超出三端穩(wěn)壓器的耐壓范圍。</p><p>　　在確定好實驗方案后，我依據(jù)設計的方案在仿真軟件MULTISIM中進行仿真，并測量相關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　7仿真分析</b></p>

56、<p>　　7.1 電源的仿真測試</p><p>　　對電源的測試，仿真結(jié)果如圖所示，具體數(shù)據(jù)如表一所示。</p><p>　　圖十四 電源仿真測試</p><p>　　表一 直流穩(wěn)壓電源的測試參數(shù)</p><p>　　分析：經(jīng)數(shù)據(jù)分析，誤差在范圍內(nèi)，達到題目要求，能很好的為后面電路提供電源及測試需要。</p>

57、<p>　　7.2 信號變換放大器的仿真測試</p><p>　　把信號變換器的電路部分單獨拿出，接上信號源輸出，信號源輸出電壓峰峰值VP-P=10mV，頻率F=100Hz 。用示波器觀察兩端輸出的波形，并測量其大小。</p><p>　　圖十五 信號轉(zhuǎn)換器仿真圖</p><p>　　分析： 有仿真結(jié)果可知，信號源的輸入信號分別在Vo1,Vo2處分得

58、1/2的信號，從而使Vo(+)=(1/2)Vin，反向放大器的AV=-R4/R5=-50/100=-1/2，使得Vo(-)=-(1/2)Vin，從而實現(xiàn)不失真變換。信號轉(zhuǎn)換器電路符合題目要。</p><p>　　7.3放大電路的仿真測試</p><p>　　仿真電路如圖十六，可選擇放大倍數(shù)為100、250、1000和1~1000倍。改變電橋阻值即可改變輸入電壓進行不同參數(shù)的測量。

59、</p><p>　　用萬用表測電橋的輸出電壓及測量放大器放大后的電壓。由表達式</p><p>　　，選擇放大倍數(shù)為1~1000倍時，當R12調(diào)至50kΩ,時，</p><p><b>　　放大倍數(shù)。</b></p><p>　　圖十六 可放大1000倍電路圖</p><p>　　圖十七 放

60、大電路放大100倍仿真</p><p>　　圖十八 放大電路放大250倍仿真</p><p>　　圖十九 放大電路放大1000倍仿真</p><p>　　表二 測量放大電路的仿真測試</p><p>　　表三 放大電路的仿真測試</p><p>　　分析：由表二和表三對放大電路的仿真測試，可知放大電路在很小的誤差范

61、圍內(nèi)，通過改變R12的阻值，可以實現(xiàn)對輸入的差模信號放大1000倍的要求，同時由于電路采用的是差動放大電路，且雙端輸出，有很高的共模抑制比，所以放大電路滿足實驗要求。</p><p>　　7.4 測量放大器的頻率響應測試</p><p><b>　　仿真電路如圖。</b></p><p>　　圖二十 測量放大器頻率響應電路</p>

62、<p>　　首先要對信號變換電路進行調(diào)零，接入端接，及輸入端直接接地。用函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生信號源，然后將輸出信號通過信號變換電路將單端輸出轉(zhuǎn)變成雙端輸出，再將信號變換器的輸出信號接到測量放大器的輸入端，合理的設置電壓及測量放大器的放大倍數(shù)，然后示波器1端接信號變換器的輸出端，另一端接電路的輸出端，并改變函數(shù)信號發(fā)生器的輸出頻率,計算不同頻率下的放大倍數(shù),得出測量放大器的頻率相應。 </p><p>　

63、　函數(shù)發(fā)生器輸出電壓峰峰值VP-P=20mV，頻率F=50Hz 。用示波器觀察輸入端與輸出端的波形，并進行比較計算。把R12調(diào)至50kΩ，仿真結(jié)果見圖。</p><p>　　圖二十一 頻率響應放大250倍仿真</p><p>　　分析：示波器1端接信號變換器的輸出端，另一端接電路的輸出端。測量放大電路的放大倍數(shù) 。</p><p>　　當R12=50kΩ時，=25

64、0 。 </p><p>　　由仿真結(jié)果計算出， </p><p>　　誤差為1.54% 。</p><p>　　圖二十二 頻率響應放大500倍仿真</p><p>　　分析：當R12=100kΩ時，=500 。 </p><p>　　由仿真結(jié)果計算出， </p><p><b&g

65、t;　　誤差為0.6% 。</b></p><p>　　表四 預置放大倍數(shù)為一的頻率響應測試</p><p>　　分析：通過以上對放大電路的頻率相應的仿真測試，放大電路可以在很大的頻率范圍內(nèi)，對輸入的微小信號進行放大，并且誤差很小，完全滿足實驗要求0～10HZ的頻率要求，完成了實驗發(fā)揮部分對通頻帶展寬0～100HZ以上的要求。</p><p><

66、b>　　8.收獲與體會</b></p><p>　　通過本次設計實驗，讓我懂得首先要對設計原理搞懂，才能在設計內(nèi)容方面游刃有如。我也從中加深了對差分放大器的各項指標的理解與應用，例如它的共摸抑制比，輸入輸出阻抗的大小，通頻帶與增益之間的關(guān)系，我掌握了測量放大器的性能測量方法。</p><p>　　課程設計時間定在我們考試期間，所以任務還是相當重的。一方面要準備考試，一方面

67、要準備課程設計，每天都在忙碌著，也鍛煉了我們合理利用時間的能力。</p><p>　　在這次的課程設計中我遇到了不少的問題。</p><p>　　我的課程設計獨立的直流穩(wěn)壓源，好在我們曾經(jīng)做過這個實驗，可是由于我們做的是78系列的電路，我所需要的還有79系列的，對于各個引腳的功能和解法總是和78系列弄混淆，最后通過查閱資料才弄明白，雖然這是一些很基礎(chǔ)的問題，可是我們還是要認真的對待。<

68、;/p><p>　　可能是由于設備的原因，導致最后的結(jié)果調(diào)試不出來，但是我不曾灰心，結(jié)果不是最重要的，最終的是我在這次課程設計中學到了很多。在仿真設計中，有的電路圖沒有仿真出來，這一方面是由于時間比較緊，另一方面是由于對軟件和電路不是很熟悉，也說明電路的設計還有一些問題。</p><p>　　由于對于理論知識學習不夠扎實，我深感“書到用時方恨少”，于是想起圣人之言“溫故而知新”，便重拾教材與實

69、驗手冊，對知識系統(tǒng)而全面進行了梳理，遇到難處先是苦思冥想再向同學請教，終于熟練掌握了基本理論知識，而且領(lǐng)悟諸多平時學習難以理解掌握的較難知識，學會了如何思考的思維方式，找到了設計的方向。正所謂“實踐是檢驗真理的唯一標準”，只有自己動手做過了，才能更貼切更深刻的掌握所學的知識，使自己進一步的提高。盡管課程設計是在期末才開始，我們的教材學習完畢，掌握許多知識，但是還有很多地方理解領(lǐng)悟不到位，所以查閱資料使必不可少的，這就養(yǎng)成了我們自己學習的

70、方式。</p><p>　　這次課設沒有做實物電路，仿真圖中有一些問題，由于對multisim這個軟件運用得還不是很熟練，還有一些問題不能解決。</p><p>　　總的來說，課程設計是一門與專業(yè)機密相關(guān)的課程，給了我很多專業(yè)知識，同時在一定程度上提高了我的專業(yè)技能，還教給我許多的道理。通過課程設計，我不僅學到了知識，而且從中學到了解決問題的方法，這也是一個鍛煉自己的機會。</p&g

71、t;<p><b>　　附錄1.元件清單</b></p><p><b>　　附錄2.參考文獻</b></p><p>　　1、《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》第三版，吳友宇主編，清華大學出版社</p><p>　　2、《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設計》，孫梅生等編著，高等教育出版社 </p><p>

72、　　3、《1999年全國電子競技大賽試題分析》 人民郵電出版社</p><p>　　4、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》 第三版 康華光主編，高等教育出版社</p><p>　　5. 《電子線路設計·實驗·測試》 第三版，謝自美 主編，華中科技大學出版社</p><p>　　6．《電子CAD與OrCAD實用教程》 王輔春 北京：機械工業(yè)出版社<