數(shù)據(jù)放大器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、-. z.數(shù)據(jù)放大器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告*：徐海峰班級(jí)：通信工程15-1班*：2015211573同組者：蒲玉倩指導(dǎo)教師：孫銳許良鳳一、設(shè)計(jì)題目：數(shù)據(jù)放大器設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)指標(biāo)及要求放大倍數(shù)Avf60dB，共模抑制比，截止頻率，帶外衰減速率大于等于-30dB/10倍頻。三、原理分析與設(shè)計(jì)步驟1.數(shù)據(jù)放大器電路構(gòu)造選擇數(shù)據(jù)放大器根本構(gòu)造如圖1.1所示，分為兩個(gè)根本環(huán)節(jié)，即差分放大器，RC有源濾波器。據(jù)此確定欲設(shè)計(jì)的電路構(gòu)造如圖1.2所示具體阻容參數(shù)已經(jīng)標(biāo)出。圖1.1圖1.22.差模信號(hào)產(chǎn)生交流源通過(guò)橋式電路，根據(jù)各電阻的分壓產(chǎn)生差模信號(hào)，輸入到放大器進(jìn)展放大。3差分放大器兩級(jí)差分放大器，第一級(jí)，電壓串聯(lián)負(fù)反

2、應(yīng)，雙端輸入雙端輸出，提高共模抑制比，并有一定的差模電壓放大作用。第二級(jí)，差動(dòng)式輸入，雙端輸入，單端輸出，電壓放大。，。4. RC有源濾波器電路中RC網(wǎng)絡(luò)起著濾波的作用，濾掉不需要的信號(hào)，這樣在對(duì)波形的選取上起著至關(guān)重要的作用，通常主要由電阻和電容組成。路中運(yùn)用了同相輸入運(yùn)放，其閉環(huán)增益RVF=1+R10/R9同相放大器具有輸入阻抗非常高，輸出阻抗很低的特點(diǎn)，廣泛用于前置放大級(jí)。截止頻率，放大倍數(shù)5.參數(shù)計(jì)算與器件選擇 5.1 電路參數(shù)計(jì)算橋式電路交流源通過(guò)橋式電路，根據(jù)各電阻的分壓產(chǎn)生差模信號(hào),，應(yīng)選擇，。差分放大電路本實(shí)驗(yàn)需要四個(gè)運(yùn)算放大器，在此我們選擇含有四個(gè)運(yùn)算放大器的的集成運(yùn)算放大器

3、LM324，LM324四運(yùn)放管腳圖。兩級(jí)差分放大器，第一級(jí)，電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，雙端輸入雙端輸出，提高共模抑制比，并有一定的差模電壓放大作用。為了防止失真，增益盡量小，圖上，第二級(jí)，差動(dòng)式輸入，雙端輸入，單端輸出，電壓放大。增益，總的增益即為。RC有源濾波器截止頻率，選擇電阻電容，放大倍數(shù)，所以。根據(jù)以上參數(shù)，選取相應(yīng)的型號(hào)的電阻，電容。5.2元器件清單實(shí)驗(yàn)所用元器件種類數(shù)目及測(cè)量?jī)x器清單如表5.2所示。表5.2工程型號(hào)數(shù)目集成運(yùn)算放大器LM3241電阻13電阻23電阻32電阻45電阻51電阻61函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生交流信號(hào)1直流穩(wěn)壓源運(yùn)算放大器的電源1交流毫伏表測(cè)量放大的信號(hào)1萬(wàn)用表測(cè)量電阻阻值1

4、四、實(shí)驗(yàn)步驟與測(cè)試結(jié)果1.電路搭接與儀器調(diào)試依據(jù)原理圖在面包板上搭接實(shí)驗(yàn)電路，確認(rèn)連接無(wú)誤后接通電源測(cè)試。2.性能參數(shù)測(cè)試 2.1差模增益的測(cè)量函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)交流信號(hào)，經(jīng)過(guò)橋式電路，根據(jù)電阻的分壓能夠產(chǎn)生一個(gè)差模信號(hào)。電路由差分放大電路以及有源濾波器兩局部組成，兩局部都有放大差模信號(hào)的能力。分別測(cè)量?jī)杉?jí)的差模增益。測(cè)量步驟：使函數(shù)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)有效值10mV，頻率500Hz的正弦交流信號(hào)，加在橋式電路的輸入端。使用交流毫伏表測(cè)量橋式電路輸出端差模信號(hào)值Vo1，繼續(xù)測(cè)量差分放大電路輸出端差模信號(hào)值Vi1，有源濾波器的輸出端差模信號(hào)值Vi2。差模增益即。測(cè)試結(jié)果：輸入信號(hào)Vo1/mV輸出信號(hào)

5、Vi2/mV2.73190差模增益符合要求。 2.2共模抑制比的測(cè)量共模增益是差模增益與共模增益的比值。共模增益是指差分放大電路輸入共模信號(hào)，電路輸出端的輸出信號(hào)的比值。測(cè)試結(jié)果：輸入信號(hào)Vo1/mV輸出信號(hào)Vi1/mV10001150共模增益。所以共模抑制比。符合要求。2.3帶外衰減速率測(cè)量有源濾波電路根據(jù)設(shè)置的截至頻率為1kHz，使信號(hào)加到1kHz 此時(shí)的輸出電壓為2.7V，增益1000倍，繼續(xù)信號(hào)加到10kHz。輸出電壓6mV，增益2.3倍。帶外衰減速率，大于30dB，符合要求。2.4輸入電阻估算結(jié)果將電路整體看成大電阻，去除橋式電路，在運(yùn)算放大器的一端串聯(lián)一個(gè)的電阻，輸入10mV的電壓

6、，測(cè)量運(yùn)算放大器兩端電壓，測(cè)的為8.9977mV。計(jì)算得輸入電阻為，符合要求。五、實(shí)驗(yàn)小結(jié)及心得體會(huì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)是我們花費(fèi)了好大心血才完成的電路。一開(kāi)場(chǎng)不了解電路原理，通過(guò)幾天仔細(xì)看書(shū)，以及問(wèn)教師主要幾個(gè)指標(biāo)如何測(cè)量，清晰思路。明白了每一級(jí)的增益分配，開(kāi)場(chǎng)設(shè)計(jì)搭建電路，在multisim上設(shè)計(jì)測(cè)試。起初是在一個(gè)沒(méi)有交流毫伏表的實(shí)驗(yàn)室，我們用來(lái)測(cè)增益的機(jī)器只是一臺(tái)非數(shù)字式的示波器的，第一次使用還不能熟練使用。測(cè)出來(lái)的放大倍數(shù)過(guò)小，當(dāng)然，比起剛開(kāi)場(chǎng)就沒(méi)得到放大我們還算幸運(yùn)的，至少電路沒(méi)有大問(wèn)題，更改幾個(gè)電阻就能解決。后來(lái)來(lái)到另一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，測(cè)得每一級(jí)的放大倍數(shù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。因?yàn)榍宄恳粋€(gè)指標(biāo)的含義，我們有遇到的問(wèn)題都不大。這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓我深刻的明白了只有對(duì)知識(shí)有了很好的掌握才能