高輸入電阻高增益反相比例運算電路

1、模擬電路課程設(shè)計 高輸入電阻、高增益反相比例運算電路 院系：物理與電氣工程學(xué)院班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)老師：李建法老師成績：日期：2011年12月20日高輸入電阻、高增益反相比例運算電路一、設(shè)計任務(wù)與要求 設(shè)計一個電壓增益>1000,輸入電阻500M歐反相比例放大電路。 用橋式整流電容濾波集成穩(wěn)壓塊電路設(shè)計電路所需的正負直流電源（±12V）。 我們知道直流電源可由四部分構(gòu)成，變壓器，橋式整流電路，電容濾波電路及集成穩(wěn)壓電路構(gòu)成。通過對各元器件參數(shù)的計算及電路的組合分析可初步定制出原理圖。二、方案設(shè)計與論證（一） 設(shè)計一個T型網(wǎng)絡(luò)與逆函數(shù)型相結(jié)合的電路，通過選擇合適的輸入電阻Ri及

2、反饋電阻Rf，使得輸入電阻及電壓倍數(shù)達到實驗要求其原理圖為：穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個部分組成，如圖1所示。 + 電 源 + 整 流 + 濾 波 + 穩(wěn) 壓 + u1 u2 u3 uI U0 _ 變壓器 _ 電 路 _ 電 路 _ 電 路 _（a）穩(wěn)壓電源的組成框圖 u1 u2 u3 uI U0 0 t 0 t 0 t 0 t 0 t （b）整流與穩(wěn)壓過程圖1穩(wěn)壓電源的組成框圖及整流與穩(wěn)壓過程穩(wěn)壓電路原理圖：三、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算（一）高輸入，高增益反相比例運算電路設(shè)計T形網(wǎng)絡(luò)反相比例運算電路及原理電路圖如圖 電路中電阻R2、R3、R4構(gòu)成T形節(jié)點1的電流方程為

3、 3點電位 R3和R4的電流分別為 輸出電壓 整理得出 總電路圖中A2為主放大器，即具有高增益的反相放大器；A1為輔助放大器，接成反相器，A2輸出通過它經(jīng)T型電阻網(wǎng)絡(luò)向主放大器提供輸入回路電流，以便提高電阻的輸入電阻。電路的閉環(huán)增益可表示為1）放大倍數(shù)Au的計算補償電阻Rp為 電路的輸入電阻為 通常R（RF2/RF3），則2）輸入電阻Ri的近似計算： 為了保證應(yīng)用電路不發(fā)生震蕩，應(yīng)使（Rf+R）RF1。利用瞬時極性法可以判斷出電路中除了通過倒T形網(wǎng)絡(luò)接反相輸入端引入負反饋外,還采用了逆函數(shù)型反饋。當(dāng)信號源為有內(nèi)阻的電壓源時,正反饋的結(jié)果使輸入端的動態(tài)電位升高。這種通過反饋使輸入端動態(tài)電位升高的

4、電路,稱為自舉電路。（二） 橋式整流電容濾波集成穩(wěn)壓塊正負直流電源電路設(shè)計（±12V）。直流源四個組成部分分析：1、電源變壓器。 1、電源變壓器。其電路圖如下：由于要產(chǎn)生±12V的電壓，所以在選擇變壓器時變壓后副邊電壓u2應(yīng)大于15V，由現(xiàn)有的器材可選變壓后副邊電壓u2為-15V和+15V的變壓器。為了確保電路的安全，在電路前先安裝保險管。2、整流電路。其電路圖如下：橋式整流電路巧妙地利用了二極管的單向?qū)щ娦裕瑢⑺膫€二極管分為兩組，根據(jù)變壓器副邊電壓的極性分別導(dǎo)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

5、脈動電壓。3、濾波電路。其電路圖如下：濾波電容容量較大，一般采用電解電容器。電容濾波電路利用電容的充放電作用，使輸出電壓趨于平滑。4、穩(wěn)壓電路。三端式穩(wěn)壓器由啟動電路、基準(zhǔn)電壓電路、取樣比較放大電路、調(diào)整電路和保護電路等部分組成。調(diào)成管決定輸出電壓值。由于本課程設(shè)計要求±12V 的輸出電壓，所以我們選用7812和7912的三端穩(wěn)壓管， 要注意對穩(wěn)壓塊的保護，所以安裝保護二極管，最后的輸出部分應(yīng)裝發(fā)光二極管，觀察電路是否導(dǎo)通。四、 、直流源動態(tài)調(diào)試將變壓器插頭插至220V交流電后，開始測變壓器的副邊電壓U2及濾波輸出電壓U1、U2還有穩(wěn)壓管輸入電壓Ui1和Ui2，最后測試Uo1和Uo2

6、。這幾個步驟應(yīng)按順序進行，若其中某一個步驟出現(xiàn)問題，應(yīng)及時停下進程，切斷電源，查找和想法排解故障。、高輸入、高增益反相比例運算電路動態(tài)調(diào)試1、先用仿真軟件將原理圖仿真，觀察其是否符合理論結(jié)果。仿真結(jié)果如下：輸入波形如下：輸出波形如下：可知原理圖符合實驗要求，達到預(yù)期結(jié)果。5、 總結(jié) 本次的課程設(shè)計，培養(yǎng)了我們綜合應(yīng)用課本理論解決實際問題的能力；我覺得課程設(shè)計對我們的幫助是很大的，它需要我們將學(xué)過的理論知識與實際系統(tǒng)地聯(lián)系起來，加強我們對學(xué)過的知識的實際應(yīng)用能力！在設(shè)計的過程中還培養(yǎng)出了我們的團隊精神，同學(xué)們共同協(xié)作，解決了許多個人無法解決的問題；在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會更加努力和團結(jié)。但是由于水平有限，課程設(shè)計難免會有一些