摘要
低频小信号放大器电路设计
摘要
实用性低频小信号放大器电路设计，它主要用于使用前置放大器的低频小信号的电压经过集成块LM358的放大使其增益二十几倍，达到信号放大的作用，本文介绍了其基本原理，内容，与低频放大微弱信号放大能力的技术路线，设计电路图方案等。
本系统是基于(IC)LM358设计而成的一种低频小信号放大器，整个电路主要由稳压电源，前置放大电路，波形变换电路3部分。电源主要是为前置放大器提供稳定的直流电源。前置放大器主要是由ML358一级放大电路和ML358二级放大电路组成，第一级可以将电压放大5倍，第二级可以放大1-5倍，总增益20-25倍，接通电源后，信号发生器产生信号，示波器用于变换的波形显示。通过波形的数据变化，计算出增益效果，是否满足设计需求。
该设计的电路结构简单，实用，充分利用了集成功放的优良性能。实验结果表明，前置放大器的带宽，失真，效率等方面具有较好的指标，具有较高的实用性，为小信号放大器的设计是一个广泛的思考。
关键词：低频小信号，电压放大，前置放大级电路，集成块LM358
Abstract
Design of low frequencysmall signal amplifier
Abstract：
The utility of low frequency small signal amplifier circuit design, it is mainly used for voltage low frequency small signal using a pre amplifier after amplification integrated block LM358 has gain 20 times, achieve signal amplification effect, this paper introduces the basic principle, content, and low frequency amplification technology route of weak signal amplification ability, circuit design scheme.
The system is based on (IC) a low frequency small signal amplifier LM358 designed, the whole circuit is mainly composed of a regulated power supply, preamplifier circuit, a waveform transform circuit 3 parts. The power supply is mainly to provide a stable DC power for the preamplifier. The preamplifier is mainly composed of ML358 amplifier and ML358 two stage amplifier circuit, the first stage of the voltage can be magnified 5 times, second can be magnified 1-5 times, 20-25 times of the total gain, power, signal generator generates a signal, oscilloscope is used to transform the waveform display. By the waveform data changes, calculated the gain effect, whether meet the design requirements.
The design of the circuit structure is simple, practical, make full use of the excellent performance of the integrated amplifier. The experimental results show that, the pre amplifier bandwidth, distortion, has better efficiency indicators, and has higher practicability, designed for small signal amplifier is a broad thinking.
Keywords:Lowfrequency smalsignal,voltage amplification,preamplifiercircuit，Integrated block LM358
常州工学院延陵学院毕业设计说明书
目录
第1章绪论 (1)
前言 (3)
1.1课题研究背景 (3)
1.2课题主要研究内容 (4)
第2章设计方案分析 (5)
2.1设计任务 (6)
2.2设计分析 (7)
2.2.1设计技术指标 (7)
2.2.2集成块LM358的介绍 (8)
2.3 LM358概述 (9)
2.3.1 LM358的原理与应用 (9)
2.3.2 LM358行情介绍 (10)
第3章前置放大器的设置原理描述 (10)
3.1总体方框图设计 (11)
3.2方案设计与论证 (12)
3.3前置放大电路设计 (13)
3.4电压跟随器电路设计 (16)
第4章软件介绍......................................................................... (17)
4.1 proteus仿真软件概述 (19)
第5章系统的软硬件调试 (22)
5.1实验电路功能的测试 (23)
5.2硬件调试 (23)
5.2.1上电前的调试 (23)
5.2.2 上电调试 (24)
5.3各模块调试 (24)
5.4整机调试 (25)
第6章详细元器件清单 (25)
6.1电路图汇总 (26)
6.2实验仪器清单 (26)
6.3实验元器件清单如下表 (27)
结论 (27)
致谢 (28)
参考文献 (31)
附录 (32)
第1章绪论
前言
在科学研究和工程实践中，经常遇到的微伏级信号的检测有问题，如材料分析的地震波速度，测定，测量卫星信号接收器的荧光强度，红外检测的生物信号测量等。微弱信号测量技术的检测是一项综合技术的分支，它利用电子方法，信息理论和物理，分析噪声的原因与规律，被测信号的特征和相关性，并恢复检测弱信号的背景噪声掩盖的。无论什么样的弱信号检测技术需要对信号进行预处理，然后通过A/D采样，送入计算机进行处理。
信号的预处理包括前置放大电路，放大电路，滤波电路，由四部分组成的直流电源电路中。高输入阻抗的前置放大器电路，噪声系数小，中间放大电路需要高倍放大，滤波电路，完成了初步的滤波去噪，为提供稳定的直流电压的直流电源电路。本文的前置放大电路的设计与制作，主要内容和要求：1种放大电路的优缺点，确定前置放大电路方案，并绘制出图；2仿真电路原理图，平面布置图；3电路装配，调试，测试，并与其他电路连接。
低频小信号放大器的消费产品的设备不仅是必不可少的，而且还广泛应用于控制系统和测量系统。低频小信号放大器是一种技术，几十年来一直非常成熟的领域，，人们付出不懈的努力，无论是从技术线路或元件，和思想认识都有了长足的进步。管目前市场上放大器价格很低，但至少有几，超过几千元的价格还是让人有些不情愿的，本文给出了一个简单的频率低、实用的设计方法，小信号放大器，生产成本低，并给出了测试结果，提供了一种实用方案。前置放大器可以由单独的组件，也可以由集成电路放大由分离元件，如果电路是适当的组件，一个很好的选择，参数设置，性能优越，使调试好，然后表现将优于集成运算放大器，但从价格方面，本文选择集成运算放大器使。
因此本论文的设计，注重的是与实际相结合，有一定的实用性，是现代低频小信号放大器设计的一大发展趋势。
1.1 课题研究背景：
随着科学技术的发展，信息获取！调试！传输已成为信息领域的一项关键技术！作为信息技术的三大支柱之一，传感与检测技术已渗透到人类的科学研究！课程实践和日常生活的各个方面，和传感器的感觉通常是非电气量，如压力，温度位移的浓度！！！速度，并能把这些非电量电可以输出，如电压值，电流值的电荷，由传感器非电参数转换成电力，还需要经过放大处的一些分析进入后续处理单元；在传感器的输出信号以及微弱直流信号，近似。易受噪声干扰，该干扰的噪声源产生的外因是电路本身的噪声引起的，所以为了能有效地提取有用信号的传输和处理，此外，该传感器的输出信号也需要信号调理后，放大，滤波等一列降低噪声，信号放大，传感器检测外部信号，输出信号与弱，他们中的许多人是在毫伏级不例如，在微伏的体表心电图，在输出电压毫伏计，这些信号。在小小的，如何将这些小信号放大可以对付，他们必须扩大到几百毫伏即使伏级是一些数字仪表显示，这些问题需要解决的是放大电路。
根据不同的应用条件，并对不同类型的“放大电路设计；电子技术/放大，，有两层含义：一是微弱信号放大到人所需的值来人来；二是信号波形的要求不能被放大失真，一些电子系统需要较大的功率输出，如家庭中的音响系统往往需要对音频信号功率砖或瓦数十数；这个信号通常更大的功率放大器，输入信号的振幅是比较高的，在扩增过程损坏的由噪声，输出信号无失真；对同类传感器弱信号输出装置，涉及小信号放大和分析；由于信号是弱的，脆弱的噪声污染,这些噪声主要由环境噪声!电路元器件自身产生的噪声即本底噪声和小信号的幅值很小，一般数量级在毫伏级别，频率也很低，近似于直流信号”所在需要适当的放大，还需要能够有效地抑制噪声，因此，放大器的参数更高的要求，特别是噪声，因为小幅度是很容易受外界噪声的干扰，不易携带将有用的信号”现在，使用电路有两种，一种是离散的电路，使用一个晶体管，另一种是集成电路路，是集成芯片组件”在十二月一日1948晶体管的使用是出世98胡贝尔实验室，然后在1960，晶体管仅用于作为一个独立的装置，在1985由德克萨斯大学美国该仪器设计的第一个集成电路，是锗半导体的实现，在同一时期，美国的仙童半导体随着硅半导体集成电设计公司，然后结型场效应晶体管和MOS管得到了迅速的发展，自那时以来，电子电路的尺寸越来越小，越来越多的小型化，一体化也越来越高。
现在多用集成放大器，晶体管在”也是一个芯片由于其离散晶体管优越的性能和使用在高端领域，如音响，先进的助听器”目前，大多数的放大电路是采用集成运算放大器中，由于其高增益（高达60个180db），输入电阻大（千欧兆秒差距TENS）低输出电阻（欧洲），常见的模式抑制比，同时集成放大器的类型很多，不同功能的电路不同的种类，广泛的应用，它广泛用于非常微弱信号检测”，由于信号幅值很小，
高输入阻抗低偏置的差分输入放大器的小信号检测的特殊性，但目前，集该放大器具有一些问题：如使用阶段之间的直接耦合的集成电路，参数补偿电路采用放大了[ 2 ]的温度漂移，所以在抑制噪声方面的集成电路还需要更多的研究由于物理量传感器的测量范围是非常广泛的。根据传感器的工作原理不同进行分类。
1.2 论文主要研究内容：
由于集成运算放大器是目前广泛使用的小信号放大电路，通常是由高精度、LM358运算放大器的噪声！LM358，但这些都集成放大器的输入阻抗抗高频特性，控制电源电压，晶体管电路由分立元件的使用自由的设计，在同一时间指数和正当程序，可控”基地集成三极管阻力比分立元件更大，低频噪声优于离散元，除了集成电路和报纸道发现等离子体噪声”但是现在由于集成电路的快速发展，性能完善，增益高输入阻抗，也增加了，更稳定，
所以小信号放大电路的设计，采用离散电路集成电路来实现，有效地从噪声信号的角度，从信号源中提取有用的信号放大处理的数量是非常必要的”在本文中，通过对目前现有的传感器放大电路的实现研究，发现集虽然集成运算放大器，功率放大器电路具有一些优点，如体积小，集成度高，直接耦合电路的形式，减少错误，但由于技术原因，本体集成三极管阻力比分立元件更大，低频噪声除了集成电路比分立元件i5 ]”报告发现，等离子体噪声，噪声的电路结构类似的分立元件在2 - 5次[ 5 ]“这是分立元件组成的电路，是立的静态工作点设计，电路级联形式，根根据实际需求可以单独调整组件的参数，增益，阻抗，噪声和其他设计指标的比较灵活的参数调整，如果合理，可以实现良好的性能，所以两个电路各有利弊，对两电路的研究和探讨都很有必要,本论文就是对电路方案都进行了详细分析，放大电路设计指导实践”。
该课程设计采用LM358集成块放大器对信号进行两级放大，使其增益到二十倍，满足信号放大的设计需求。
第2章设计方案分析
2.1 设计任务
（1）1.根据具体设计课题的技术指标和给定条件，确定方案论证和电路图的设计，PCB的制作，要求条理清晰、方案合理正确、步骤完整；
（2）查询有关文献资料了解原理，并能正确选择有关元器件和参数，设计电路图并对设计方案进行仿真；
（3）完成预习报告，报告中要有设计方案，设计电路图，还要有仿真结果图；
（4）进行电路实验，调整电路；
（5）撰写课程设计报告——最终的电路图、仿真结果以及调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。
2.2设计分析
本课题主要利用前置放大器对低频小信号进行放大，基于(IC)LM358设计而成的一种低频小信号放大器，输入信号先基于LM358进行一级放大后再进行二级放大，经过电压跟随器获得放大后输出信号，可以通过定位器调节放大倍数。
2.2.1设计技术指标
（1）当输入正弦信号电压有效值为100mV；
（2）基于LM358一级放大倍数5倍；
（3）基于LM358二级放大倍数1—5倍；
（4）最终放大倍数不超过25倍；
（5）输出正弦信号电压有效值不超过2.5V；
（5）具有测量并显示低频小信号放大器输出功率(正弦信号输入时)、直流电源的供给功率和整机效率的功能，测量精度较高
2.2.2 LM358集成块的介绍
LM358内部包括两个独立的，高增益，内部频率补偿适用于范围广泛的采用单电源供电电压双运算放大器，也适用于双电源工作模式，在设定的工作条件下，电源电流与电源电压无关。其范围包括传感放大器，直流增益模块和使用场合其他所有可用单电源运算放大器。概述：8个引脚塑料封装LM358双列直插，贴片和圆形金属外壳包装。
产品特点：
（ 1 ）内部频率补偿
（ 2 ）高直流电压增益（约100分贝）
（ 3 ）单位增益带宽（约1MHz的）
（ 4 ）电源电压范围：单电源（ 3 -30V ）
（ 5 ）双电源（± 1.5一± 15V ）
（ 6 ）低功耗电流，适合于电池供电
（ 7 ）低输入偏置电流
（ 8 ）低输入失调电压和偏置电流
（ 9 ）共模输入电压范围包括地
（10 ）差模输入电压范围，等于电源电压范围
（11 ）大输出电压摆幅（ 0至Vcc - 1.5V ）
运用：红外线探测报警器
该报警器能探测到由人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。
工作原理:
(1)由红外线传感器，信号放大电路，一个电压比较器，和一个延迟电路音响报警电路组成。 IC1的红外线检测传感器检测到所述主体的前部的红外信号从IC1
(2)微弱电信号的由第一放大构成的三极管VT1高增益级放大器电路的输出脚，然后输入辐射，以由C2运算放大器IC2 ，低噪声放大，此时由IC2 脚输出的信号足够强。 IC3作为电压比较器，由销 R10 ， VD1 ，提供了其第一参考电压时， IC2 脚输出的信号电压达到IC3的脚，电压输入来比较两个，这时候从原来的脚IC3为高低。报警延迟电路IC4 ，R14和C6形成为约1分钟的时间的延迟电路。当IC3的引脚变为低电平，C6放电通过VD2 ，当IC4引脚变为低电平，
(3)它IC4针进行比较的基准电压，当它低于参考电压时，引脚的IC4变为高电平， VT2导通，换能器BL动力报警。当人离开时，红外线不见，IC3的脚输出高电平恢复，VD2停止。由于C5两端口的电压没有突变，它是慢慢地通过R向C6充电， C6结束时的电压比参考电压高，的脚IC4仅开始成为低电平时，约1分钟，报警1分钟。由V3 ， R20 ， C9组成开机延时电路，时间约一分钟，这主要是为了防止报警，使用者开机后马上设置，让其有一定的时间离开视频监视现场，然后以防止停电产生误报当
有来电。
(4)该装置采用9 - 12V直流电源经T降压，全桥整流U， C10滤波，采用IC5 78L06电源检测电路。该设备交直流两用，自动无缝过渡
2.3.1 lm358的原理与应用
LM358是常用的双运放,这里我们介绍一下他的一些资料以及简单电路应用。
LM358里面包含有2个高增效，独立的内部频率增补的双运放，较适用于电压值范围较为宽广的的单电源，并且也可以用于于正负双电源的模式，LM358的往往使用在运算放大器和直流增效模块还有别的所有可用单电源的地方运用。
上图-1是lm358引脚图及引脚功能
2.3.2 行情分析
LM358该型号，市场上比较常见，在各大网站上，搜索比较频繁，价格一直相对平稳。有些分析人士，还把该型号归类为电源电路，因为它使用范围比较宽。LM358最近一段时间市场销量比较稳定，主流品牌是TI、NS、国产品牌，国外品牌的价格一直相对偏高，最新报价有小幅度下滑，在0.4-0.7元/PCS区间波动。国产品牌价格就非常低，相比月初，价格同样也有了小幅度下滑，网络报价一般在在0.13-0.15元之间波动。
第3章前置放大器的设置原理描述
本课题设计的前置放大器是二级使用的，它的主要作用将输入的小信号进行一级放大增益5倍，之后再进行进一步的放大1到5倍。由于前置放大器仅仅只放大了有用的小信号，能够将电路上的一些噪声信号滤掉，从而减少了后级电路对噪声的进一步放大低频小信号放大电路实际上就是比较小的信号进行放大，使其电压、增大，然后输出，其原理如图所示，前置放大主要完成对小信号的放大，使用一个同相放大电路对输入的小信号的电压的放大，得到后一级所需要的输入。后一级主要对信号再一步放大，经过电压跟随器使其能够驱动电阻而得到所需要的输出信号。设计时首先根据技术指标要求，对整机电路进行适当安排，确保各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
3.1总体方框图设计
图-2，总电路方案图
主要由电源，地线，输入信号经集成块LM358一级放大后再进行LM358 二级放大，可以通过定位器条节二级放大倍数1-5倍，经过电压跟随器得到输出电压。接通电源后，输入信号电压放大后得到输出电压，连接示波器长生输入电压和输出电压波形，记录数据，计算得出放大倍数。
3.2方案设计与论证
由于提供的低频小信号非常弱，要在低频控制级前加一个前置放大器。考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器LM358。输入信号通过两级放大得到输出信号。
3.3 前置大电路设计
设计的前置放大器是二级使用的，它的主要作用将输入的小信号进行一级放大增益5倍，之后再进行进一步的放大1到5倍。由于前置放大器仅仅只放大了有用的小信号，能够将电路上的一些噪声信号滤掉，从而减少了后级电路对噪声的进一步放大低频小信号放大电路实际上就是比较小的信号进行放大，使其电压、增大，然后输出，其原理如图所示，前置放大主要完成对小信号的放大，使用一个同相放大电路对输入的小信号的电压的放大，得到后一级所需要的输入。后一级主要对信号再一步放大，经过电压跟随器使其能够驱动电阻而得到所需要的输出信号。设计时首先根据技术指标要求，对整机电路进行适当安排，确保各级的增益分配，然后对各级电路进行具体的设计。
前置放大电路是由LM358放大器组成的一级放大电路，放大倍数为5，即R1=10K，V=100mV，GND。基准电压96mv,如下图所示
R2=51K,所有电源
cc
图-3，前置LM358一级放大电路图
经过一级运放的放大，由5=='io
i v
U U A ，可以得到i U ，于是我们就得到下一级放大电路的输入电压，即为io U 。 LM358放大器组成的二级放大电路，放大倍数为1-5，即R1=10K ，R2=51K,所有电源cc V =100mV ，GND ，如下图所示
图-4前置LM358二级放大电路图
经过二级运放的放大，由5=='io
i v
U U A ，可以得到i U ，于是我们就得到下一级放大电路的输入电压。
为了提高前置放大器电路的输入阻抗和共模抑制性能，减少输出噪声，采用集成运算放大器构成前置放大器电路时，必须采用同相放大电路构成为了尽可能保证不失真的放大，图中采用两级运算放大器电路A1和A2，每级放大器的增益取决于R1、R2和R3、R4，即 A1=1+R4/R1
A2=1+Rw1/R5
由上述分析可知，低频前置放大器的总增益为25db ，两级前置放大器的增益安排在20db 左右比较合适，每级增益在5db 左右，以保
证充分发挥每级的线性放大性能并满足带宽要求，从而保证不失真，即达到高保真放大质量。
3.4电压跟随器电路设计
图-5电压跟随器图
电压跟随器的缓冲，隔离，提高承载能力的作用。共集电极电路输入阻抗高，输出阻抗低，因此它能在电路阻抗匹配功能的发挥，可以做一个更好的放大电路。当输入阻抗很高，相当于前级电路是开放的；当输出阻抗低，后级电路等效为一个电压源，输出电压不受电路阻抗的影响。第一级电路相当于开路电压输出，而不是由当然阻抗的影响有水平隔震效果后，所以不要相互影响的前，后级电路互不影响。
第4章软件介绍
第4章软件介绍
4.1 Proteus 软件介绍：
Proteus软件是英国Labcenter电子公司的EDA软件（软件的中国总代理广州风标电子科技有限公司，公司）。它不仅具有其他EDA工具仿真软件的功能，还可以模拟装置的单片机及其外围。它是模拟单片机及其外围设备的最佳工具。虽然国内的推广才刚刚开始，但一直从事单片机单片机爱好者，教师，致力于与所有年龄的单片机应用开发技术人员。Proteus是世界著名EDA工具（仿真软件），从原理图的设计，调试代码，单片机及外围电路协同仿真，开关电路板的设计，从概念到产品的完整设计真正的实现。是世界上唯一将电路仿真软件的设计，在三的PCB设计软件和虚拟仿真软件，支持8051个处理器模型，HC11，pic10 / 12 / 16 / 18 / 24 / 30 / dsPIC33，A VR单片机，ARM和MSP430单片机，8086，2010将增加皮质和DSP系列处理器，并继续添加其他系列的处理器模型。在编译器，它也支持IAR，和MPLAB和其他编译器。
其功能特点：
（1）原理布图Proteus软件以及其他EDA工具软件
（2）PCB自动或人工布线
（3）SPICE电路仿真
革命性的特点：
（1）互动的电路仿真
用户甚至可以与诸如RAM，ROM，键盘，电机，LED，LCD活，AD/DA，SPI 设备，IIC器件。
（2）仿真处理器及其外围电路
可以仿真51系列，A VR单片机，PIC，手臂，和其他主流单片机。也可以直接用于基于虚拟样机原理图设计，再加上显示输出，看到运行后输入输出的影响。随着虚拟逻辑分析仪，示波器系统配置，Proteus建立电子产品设计开发环境完成。
具有4大功能模块：
智能原理图设计（ISIS）丰富的组件库：超过27000的组件，可以很容易地创建新组件；智能设备搜索：通过模糊搜索可以快速定位装置的需要；智能线功能：自动连接可以使接线简单、高效，大大缩短绘图时间；支持总线结构：总线设备和总线布线电路设计简洁清
晰的使用；可以输出高质量的图纸：个性化，可以生成bmp地图印刷质量，可以的话，PowerPoint和其他文件。
混合仿真完美的电路仿真功能：基于SPICE3F5行业标准，数字/模拟电路的混合仿真；超过27000模拟装置：原型或香料文件设计的仿真设备制造商使用Labcenter，继续发布新的模拟装置，可以模拟装置为第三方的释放；各种激发源：包括直流电源，正弦波，脉冲，分段线性脉冲，音频（WA V文件），指数信号，单频调频，数字时钟还支持信号输入文件的形式；虚拟仪器丰富：13种虚拟仪器面板，栩栩如生，如示波器，分析仪，直流电压/电流表，交流电压/电流表，信号发生器数字图形发生器，频率计/计数器，逻辑探头，虚拟终端调试器，SPI，I2C调试器；显示逼真的模拟：数字水平销彩色显示，不同颜色的导线指示电压到G的大小圆：联合动力装置（如电机，显示器，按钮）可以利用模拟的更加直观，生动的高层次;图形仿真（ASF）：某些指标的图标可以分析精确分析电路，包括工作点，瞬态特性，频率特性，传输特性，噪声，失真，傅立叶频谱分析，相干性分析，也可使用;
（3）独特的主流CPU类型支持协同仿真的供应链管理（VSM）如ARM7，8051 / 52，A VR，pic10 / 12，PIC16，PIC18，PIC24，dsPIC33，HC11，basicstamp，8086，MSP430，随着版本的升级CPU类型不断增加，将支持皮层，支持DSP处理器的通用外围；模型：如字符液晶显示模块，液晶显示模块，LED点阵图形，LED七段显示器模块，键盘按键，直流/步骤/伺服电机，RS232虚拟终端，电子温度计，其compim（COM接口物理模型）可以通过PC机串口与外部电路使异步串行通信的仿真电路；
实时仿真：支持UART / USART / eusarts仿真，中断模拟，SPI／模拟I2C，MSSP仿真模拟，PSP，RTC仿真模拟，ADC，CCP / ECCP仿真；编译和调试：支持汇编语言编辑/编译/源级仿真，8051，A VR单片机，PIC汇编编译器，可以同时与第三方集成编译环境（如IAR，Keil和HITECH）结合，源代码级的仿真与调试的高级语言；
（4）PCB设计平台原理图的实用快速PCB：完成原理图的设计，PCB设计环境的关键可以进入战神，实现从概念到产品的完整设计；自动布局/高级路由功能：自动/手动布局支持装置；无网格自动布线或人工布线支持；支持引脚交换/门开关功能，PCB设计更为合理；功能PCB完成设计：高达16的铜箔层，印刷层2，4个机械层（包括边缘），策略和灵活的用户设置自动布线，设计规则检查，三维可视化；多输出格式支持：可以多种输出格式，包括Gerber文件导入或导出，方便与其他PCB设计工具（如图）和PCB板的设计和加工。
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Proteus提供了大量的资源：
（1 ）资源可以提供：数字和模拟仿真Proteus仿真元件，交直流两用，成千上万的成分，有超过30库。
（2 ）资源Proteus仿真工具可以提供：示波器，逻辑分析仪，调试器，虚拟终端，SPI，I2C调试器，信号发生器，模式发生器，交直流电压表，直流电流表。任何理论，同一台仪器可以称得上是一个电路。
（3）除了真实乐器的存在下，变形提供了一种图形显示中，信号线可以是多种多样的，示波器的实时图形显示和作用是相似的，但更多的功能。理想的虚拟仪器参数，如输入阻抗，高输出阻抗是低的。这些都是以最小化测量仪器的影响。
（4）变形杆菌变形杆菌可以提供丰富的调试电路的测试信号。这些测试信号包括模拟和数字信号。
电路功能仿真：
在Proteus绘制原理图，将编译目标代码文件：*。六角，你可以在proteus原理图看到真正的运行状态和过程模拟。Proteus是一种先进的单片机教学助理。不仅可以变形的例子很多，功能单一的形象，也将运行过程的可视化的许多实例。前者可在相当程度上物理演示实验的效果，后者是很难实现的物理演示实验的影响。它的组件，连接线和单片机实验硬件高度对应的传统。它取代了传统的单片机实验教学的功能，在相当大的程度上，例如：元器件选择，电路，检测电路，电路修改，软件调试，运行结果等。课程设计，毕业设计是大学生就业的重要实践环节。由于变形提供了实验室不能相比，大量的组件库，提供了一个修改电路设计的灵活性，提供实验室在数量，质量相比，虚拟仪器，仪表，同时培养学生的实践精神，创造精神的平台。
随着科学技术的发展，“计算机模拟”已成为许多设计部门的一个重要的设计方法。它具有设计灵活，功能结果，统一过程。设计时间大大缩短，降低了成本，但也降低工程风险。我相信，在PROTEUS单片机开发应用也被越来越多的应用。利用仿真软件PROTEUS 的单片机系统设计，是综合运用虚拟仿真技术和计算机多媒体技术结合起来，培养学生的操作能力的电路设计与仿真软件；在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛，我们使用PROTEUS开发环境为培养学生，没有硬件输入的情况下，需要学生一般来说，学习单片机的不仅仅是学习书本知识更容易接受的对，容易增加。实践证明，在PROTEUS仿真系统的使用和生产实际的成功开发，可以大大提高单片机系统设计的效率。因此，变形是
促进利用价值较高。
Proteus软件是英国Labcenter电子公司的EDA软件，Proteus软件已经有10多年的历史，在世界上被广泛使用，具有相同的布局和其他EDA工具的原理，PCB自动或手动布线和电路仿真功能，该功能是革命性的，其电路仿真是互动的，微处理器的应用，还可以直接在基于虚拟样机原理图设计，并实现了实时调试软件的源代码，例如显示和输出，但也看到运行的输入和输出的影响后，利用虚拟仪器系统的配置，如示波器，逻辑分析仪，你不需要其他东西，变形了电子产品设计开发适合你的环境！尤其重要的是Proteus Lite 可以完全自由，也可以花不值得一提的登记成本达到更好的效果；变形最强大的专业版也很便宜，经济实惠，为高校更多的让步。
混合模式SPICE仿真，PCB设计以及自动布线先进的原则，以实现完整的电子设计系统。由13年的持续发展得益于该系统，是“e世界”作为比较发表您自己的PCB设计系统的最佳产品“生产线的PCB的CAD”。我们的产品线还包括革命性技术的Proteus VSM，用户可以模拟所有的设计一起围绕一个基于单片机的电子设备。用户甚至可以使用使用LED / LCD，键盘，RS232终端设计的外围设备，如动态实时交互仿真。它的功能模块：- 一个功能强大且易于使用的布局工具ISIS的原则;PROSPICE混合模型SPICE仿真;ARESPCB设计的延伸PROSPICE模拟器的Proteus VSM：便于包括基于微处理器设计的所有相关组件。协同仿真。
此外，该软件还可以使用动态键盘，开关，按钮，LED或LCD显示CPU的型号支持许多常见的微控制器，如PIC，A VR，HC11和8051微控制器相结合。最新支持ARM 交互设备型号包括：LED和LCD显示，RS232终端源层，通用键盘，I2C，SPI设备强大的调试工具，包括寄存器和存储器，断点和单步模式IAR C-SPY和开发工具，如KeiluVision2的DLL接口调试应用程序的具体型号- 提供与库中的所有文件最新版本支持超过6000种模拟了非常丰富的组件，有很多第三方的机型。如MMC 卡，以太网卡，ATA硬盘驱动器，麦克风，等等。
第三章单元测试题 班级________________学号____________姓名__________________成绩______________ 一．填空题：（每小格1分，共35分） 1．放大器必须对电信号的________________________有放大作用，否则，就不能称为放大器。 2．写出电压放大倍数A V与电压增益G V之间的关系式：_______________________________写出功率放大倍数G P与功率增益G P之间的关系式：________________________________ 3．电压放大倍数出现正负号表示___________________关系，其中“+”号表示____________关系，而“—”号表示_____________________关系；但电压增益出现“—”号则表示该电路不是_________________________而是_____________________。 4．放大器由于_______________________________________________________所造成的失真，称为非线性失真；而非线性失真又分为_________________失真和______________失真两种。 5．在共射放大电路中，输入电压和输出电压，频率__________________，波形_______________，而幅度得到了________________________，但它们的相位___________________________。 6．画直流通路时，把__________________________视为开路，而其他不变；画交流通路时，把________________________和______________________________视为短路。 7．所谓的建立合适的静态工作点，就是要求将静态工作点设置在_______________的中点位置。 8．放大器的输入电阻越_______________越好，这样有利于减轻____________________的负担； 而输出电阻越__________________越好，这样可以提高_________________________的能力。 9．放大电路的基本分析方法有____________________________、_______________________和_____________________________三种。 10．射极输出器电路属于____________________电路，其对__________________没有放大能力，但对_________________和___________________却有放大能力，它的输入电阻很__________，而输出电阻很___________________。 11.常见的放大电路有______________________________、____________________________和 __________________________________三种类型。 二、选择题 1、分压式共射放大电路中。若更换晶体三极管使β由50变为100，则电路的电压放大倍数将 （） A、约为原来的50% B、基本不变 C、约为原来的2倍 D、约为原来的4倍 2、某放大电路如图所示，设VCC>>VBE，ICEO=0，则在静态时三极管处于（） A、放大区CC B、饱和区 C、截止区 D、区域不定L 3、放大电路如图所示，若增大Re，则下列说法正确的是（）
摘要 本次电路设计课题是音频小信号放大电路，它属于模拟电路课程设计，所以实验中就需要用到大量的模拟电路知识。对于音频小信号放大电路它是由两级放大电路组成，第一部分是运用到了两级负反馈放大电路，旨在放大电压，第二部分OCL功率放大电路采用复合三极管，目的放大电路电流。两部分放大电路的设计根本目的就是为了将小信号放大为一个大信号而不失真。失真这是设计音频放大电路中的一个难点，电路的巧妙设计可以有效的避免失真，电容的运用是解决失真的关键。
目录 1 选题背景 (2) 1．1 指导思想 (2) 1．2 方案论证 (2) 1．3 基本设计任务 (2) 1．4 发挥设计任务 (2) 1．5电路特点 (3) 2 电路设计 (3) 2.1 总体方框图..................................... 错误！未定义书签。 2.2 工作原理 (3) 3 各主要电路及部件工作原理 (3) 3.1 第一级—输入信号放大电路 (4) 3.2 NE5532简要说明................................. 错误！未定义书签。 3.3 第二级—功率放大电路........................... 错误！未定义书签。 3.4 直流信号过滤电路 (6) 4 原理总图 (7) 5 元器件清单 (7) 6 调试过程及测试数据（或者仿真结果） (7) 6.1 仿真检查 (8) 6.1.1第一级仿真检查 (8) 6.1.2第二级仿真检查 (9) 6.2 通前电检查 (10) 6.3 通电检查 (10) 6.3.1第一级电路检查 (10) 6.3.2第二级电路检查 (10) 6.3.3完整电路检查 (10) 6.4 结果分析 (10) 7 小结 (10) 8 设计体会及今后的改进意见 (11) 8.1 体会 (11) 8.2 本方案特点及存在的问题 (11) 8.3 改进意见 (11) 参考文献 (12)
1 研究的目的及其意义 随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在，信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率、精度、多功能、自动化和智能化方向发展。在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。而在我们日常生活中，以及一些科学研究中，锯齿波和正弦波、矩形波信号是常用的基本测试信号。譬如在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波产生器作为时基电路。信号发生器作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，都使我们研制一种低功耗、宽频带，能产生多种波形并具有程控等低频的信号发生器成为可能。 便携式和智能化越来越成为仪器的基本要求，对传统仪器的数字化，智能化，集成化也就明显得尤为重要。平时常用信号源产生正弦波，方波，三角波等常见波形作为待测系统的输入，测试系统的性能。单在某些场合，我们需要特殊波形对系统进行测试，这是传统的模拟信号发生器和数字信号发生器很难胜任的。利用单片机，设计合适的人机交互界面，使用户能够通过手动的设定，设置所需波形。该设计课题的研究和制作全面说明对低频信号发生系统要有一个全面的了解、对低频信号的发生原理要理解掌握，以及低频信号发生器工作流程：波形的设定，D/A 转换，显示和各模块的连接通信等各个部分要熟练联接调试，能够正确的了解常规芯片的使用方法、掌握简单信号发生器应用系统软硬件的设计方法，进一步锻炼了我们在信号处理方面的实际工作能力。 2 国内外研究现状 在 70 年代前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信
射 频 课 程 设 技 论 文 院系：电气信息工程学院 班级：电信2班 姓名：贾珂 学号：541101030211
1射频小信号放大器概述 射频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大，所谓小信号,一是信号幅度足够小,使得所有有源器件(晶体三极管,场效应管或IC)都可采用二端口Y参数或线性等效电路来模型化;二是放大器的输出信号与输入信号成线性比例关系.从信号所含频谱来看，输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 小信号放大器的分类：按元器件分为：晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器; 按频带分为：窄带放大器、宽带放大器; 按电路形式分为：单级放大器、多级放大器; 按负载性质分为：谐振放大器、非谐振放大器;. 小信号谐振放大器除具有放大功能外,还具有选频功能,即具有从众多信号中选择出有用信号,滤除无用的干扰信号的能力.从这个意义上讲,高频小信号谐振放大电路又可视为集放大,选频一体,由有源放大元件和无源选频网络所组成的高频电子电路.主要用途是做接收机的高频放大器和中频放大器. 其中射频小信号调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在发射机的接收端，从天线上感应的信号是非常微弱的，这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单，但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡，同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。本文以理论分析为依据，以实际制作为基础，用LC振荡电路为辅助，来消除高频放大器自激振荡和实现准确的频率选择；另加其它电路，实现放大器与前后级的阻抗匹配。2电路的基本原理 图2-1所示电路为共发射极接法的晶体管高频小信号单级单调谐回路谐振放大器。它不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此，晶体管的集电极负载为LC并联谐振回路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响放大器输出信号的频率或相位。晶体管的静态工作点由电阻R b1、R b2及Re决定，其计算方法与低频单管放大器相同。
通信基本电路课程设计报告设计题目：高频小信号放大电路 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 教师评分
目录 一、设计任务与要求 (2) 二、总体方案 (2) 三、设计内容 (2) 3.1电路工作原理 (3) 3.1.1 电路原理图 (3) 3.1.2 高频小信号放大电路分析 (3) 3.2 主要技术指标 (6) 3.3仿真结果与分析 (10) 四、总结及体会 (12) 五、主要参考文献 (13)
一、设计任务与要求 1、主要内容 根据高频电子线路课程所学内容，设计一个高频小信号谐振放大器。通过在电路设计中发现问题、解决问题，掌握小信号谐振放大器的基本设计方法，加深对该门课程的理论知识的理解，提高电子实践能力。 2、基本要求 设计一个小信号谐振放大器，主要技术指标为： (1) 谐振频率04MHz f =； (2) 谐振电压放大倍数04060dB v dB A ≤≤； (3) 通频带300Hz BW K =。 二、总体方案 小信号调谐放大器是各种电子设备、发射和接收机中广泛应用的一种电压放大器。其主要特点是晶体管的输入输出回路（即负载）不是纯电阻，而是由L 、C 元件组成的并联谐振回路。 小信号调谐放大器的类型很多，按调谐回路区分：有单调谐回路，双调谐回路和参差调谐回路放大器。按晶体管连接方法区分：有共基极、共发射极和共集电极放大器。 高频小信号谐振放大器的作用、电路组成、及工作原理，与低频小信号放大电路是基本一致的。不同的是：一是在高频小信号谐振放大器中，所放大信号的频率远比低频放大电路信号频率高；二是高频小信号谐振放大器的频宽是窄带（要求只放大某一中心频率的载波信号）。因此，首先在电路组成上应将低频放大电路中的低频三极管换成具有更高功率晶体管和LC 并联谐振回路。 三、设计内容 1.电路工作原理
低频信号发生器设计报告 一.设计要求 （一）设计题目要求 1．分析电路的功能并设计电路的单元电路 2．查找图中相应元件的参数，找出国外对应元件的型号 3．用EWB或Multisim软件进行电路仿真，打印仿真原理图和仿真结果 4．用A3图纸绘出系统电路原理图 （二）其他要求 1．必须独立完成设计课题 2．合理选用元器件 3．要求有目录、参考资料、结语 4．论文页数不少于20页 二.设计的作用、目的 （一）设计的作用 低频信号发生器是电子测量中不可缺少的设备之一。完成一个低频信号发生器的设计，可以达到对模拟电路知识较全面的运用和掌握。 （二）设计的目的 电子电路设计及制作课程设计是电子技术基础课程的实践性教学环节，通过该教学环节，要求达到以下目的： 1．进一步掌握模拟电子技术的理论知识，培养工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力； 2．基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力；3．熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
三.设计的具体实现 （一）系统概述 根据课题任务，所要设计的低频信号发生器由三大部分组成： ⑴正弦信号发生部分 ⑵信号输出部分 ⑶稳幅部分 其中由正弦信号发生部分的电路产生所需要的正弦信号，由输出电路将信号放大后进行输出，再由稳幅电路部分从输出的信号采样反馈回信号发生部分进行稳幅。 1.正弦信号发生部分可以有以下实现方案： ⑴以晶体管(晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。开关速度可以非常快） 为核心元件，加RC（文氏桥或移相式）或变压器反LC（馈式、电感三点式、电容三点式、晶振等）选频网络以及稳幅电路等构成的分立元件正弦波振荡电路。这种电路的优点是简单、廉价，但由于采用分立元件，稳定性较差，元件较多时调节也较麻烦。
低频小信号放大器电路实验 〈1〉实验目的 1、加深对共射极单级小信号放大器特性的理解。 2、掌握单级小信号放大器的调试方法和特性测量。 3、熟悉示波器等常用电子仪器的使用方法。 〈2〉实验前准备 复习晶体管放大器工作原理，掌握单级放大器基本线路和放大倍数的计算方法。熟悉基本偏置电流大小与晶体管工作状态关系，以及对输出波形的影响。 〈3〉实验原理 1、晶体管单级放大器是组成各放大电路的基本单元，原理图见图1。 2、放大器静态工作点和负载电阻是否恰当将影响放大器的增益和输出波形。所 以当放大器的Vcc及Rc确定后，正确调整静态工作点是很重要的。 3、调节图中的R1可改变放大器的工作点。 4、静态工作点一般测量Ie、Vce和Vbe. 〈4〉实验器材 1、XST电学实验台。 2、示波器、万用表各一只。 3、其他按图选用元器件模块及导线。 〈5〉实验步骤 1、在通用电路板上按图1所示联接电路。 2、检查电路联接无误后，将实验台的Ⅰ组支稳压直流电源电压调至与电路需求 电压相同并接入电路中。 3、调节R1使集电极电流为1.5mA左右。 4、在输入端加入f=1KHz，Vi=10mV的正玄信号。用示波器观察输入与输出波 形。 5、调节R1，当输出波形的正峰或负峰刚要出现削波失真时，切断输入信号，分 别记下Ib和Vce的值。 6、接上信号源，保持输入信号f=1KHz，逐渐增大低频信号发生器输出信号幅度， 调节R1，使放大器输出波形正峰与负峰恰好出现削波失真为止，此时工作点已经调正确。 7、放大倍数测试：当R4=1K时，给f =1KHz,10mV信号电压，用示波器观察V o 的波形。在不失真的条件下，测定R L=∞及R L=5.1K时，电压放大倍数，并记录在表2中。 8、观察集电极负载电阻的改变，对放大器的输出波形的影响： 不接R L逐渐增大输入信号，使输出波形恰好不失真。改变Rc阻值为510Ω和10KΩ观察，对输出波形的影响，并记录在表4中。 〈6〉实验报告
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/6015976979.html, 基于单片机的低频信号发生器设计 作者：任小青王晓娟田芳 来源：《现代电子技术》2014年第16期 摘要：主要介绍以AT89C51单片机为核心部件的低频信号发生器的设计方法及工作原理。系统采用单片机扩展外部存储器和DAC接口技术，简化了仪器硬件设计。通过波形选择电路读取波形信号经离散化处理之后的波代码，并通过D/ A 转换，还原成所需要的波形。通过改变存储器输出波代码的速度来调节输出信号的频率，改变放大器的放大倍数来调节输出信号的幅值。此外还讨论了波形离散化处理方法及数据采样点数与存储容量的关系，并给出了 系统结构图和软件框图。 关键词：低频信号；数据离散化；幅值；典型信号 中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）16?0014?04 Design on low?frequency signal generator based on SCM REN Xiao?qing1， WANG Xiao?juan1， TAN Fang2 （1. School of Mechanical Engineering， Qinghai University， Xining 810016， China； 2. Modern Education Technology Center， Qinghai University， Xining 810016， China） Abstract： The design approach and working principle of a low?frequency signal generator based on AT89C51 are introduced. The hardware design was simplified by using external memory extended with SCM and DAC interface technology. The wave code after discretization processing of waveform signal is read out though a waveform selection circuit， and reverted to the needed waveform by the D/A converter. The output signal frequency is adjusted by changing the wave code output speed of the memory. The amplitude is adjusted by changing the magnification of the amplifier. The waveform discretization processing method， and the relation between data sampling number and storage capacity are discussed. The system structure chart and software flow chart are given. Keywords： low?frequency signal； data discretization； amplitude； typical signal 0 引言 在工业测量控制系统的开发过程中，常需要采用信号发生器为控制系统提供输入信号来 模拟实际输入，并根据输出的频率响应特性来对系统进行调校。该系统不但能提供多种波形信号，而且信号的频率和幅值的大小也很容易控制。用它来模拟多种工况下的真实输入信号， 以达到降低开发成本、提高项目开发效率的目的。本文介绍了以AT89C51单片机为控制核心
实验三单级低频放大电路 1．实验目的 （1）研究单管低频小信号放大电路静态工作点的意义。 （2）掌握放大电路静态工作点的调整与测量方法。 （3）掌握放大电路主要性能指标的测试方法。 2．实验涉及的理论知识和实验知识 本实验体现了三极管的工作原理、放大电路的静态工作点调试方法以及放大器性能指标的基本测试方法。 3．实验仪器 信号发生器、示波器、直流稳压电源、电压表 4．实验电路 实验电路如图3.1.1所示。图中电位器R W是为调节晶体管静态工作点而设置的。 O 图3.1.1单级共发射极放大电路 5. 实验原理 在电子系统中，放大电路是信号处理的基本电路。其作用是将微弱信号增强到所需要的数值，单级低频放大电路是放大电路中最基本的结构形式，是组成各种复杂电路的单元和基础。因此它的分析方法、电路调整技术以及参数的测量方法等具有普遍意义。 实验电路采用由NPN型硅材料三极管以及若干电阻、电容组成的共发射极放大电路，以图3.1.1所示电路为例进行研究。 （1）电路组成原则 放大是最基本的模拟信号处理功能，它是通过放大电路实现的，电子技术里的“放大”有两方面的含义。一是能将微弱的电信号增强到所需要的数值，即放大电信号，以便于测量和使用。二是要求放大后的信号波形与放大前的波形的形状相同，即信号不能失真，否则就会丢失要传送的信息，失去了放大的意义。 因此，电路组成原则是首先要给电路中的晶体管施加合适的直流偏置，即发射结正偏、集电结反偏，使其工作在放大状态，而且还要有一个合适的工作电压和电流，即合适的静态工作点。其次要保证信号发生器、放大电路和负载之间信号能够正常传输，即有u i时，应该有输出响应u o。
摘要 低频小信号放大器电路设计 摘要 实用性低频小信号放大器电路设计，它主要用于使用前置放大器的低频小信号的电压经过集成块LM358的放大使其增益二十几倍，达到信号放大的作用，本文介绍了其基本原理，内容，与低频放大微弱信号放大能力的技术路线，设计电路图方案等。 本系统是基于(IC)LM358设计而成的一种低频小信号放大器，整个电路主要由稳压电源，前置放大电路，波形变换电路3部分。电源主要是为前置放大器提供稳定的直流电源。前置放大器主要是由ML358一级放大电路和ML358二级放大电路组成，第一级可以将电压放大5倍，第二级可以放大1-5倍，总增益20-25倍，接通电源后，信号发生器产生信号，示波器用于变换的波形显示。通过波形的数据变化，计算出增益效果，是否满足设计需求。 该设计的电路结构简单，实用，充分利用了集成功放的优良性能。实验结果表明，前置放大器的带宽，失真，效率等方面具有较好的指标，具有较高的实用性，为小信号放大器的设计是一个广泛的思考。 关键词：低频小信号，电压放大，前置放大级电路，集成块LM358
Abstract Design of low frequencysmall signal amplifier Abstract： The utility of low frequency small signal amplifier circuit design, it is mainly used for voltage low frequency small signal using a pre amplifier after amplification integrated block LM358 has gain 20 times, achieve signal amplification effect, this paper introduces the basic principle, content, and low frequency amplification technology route of weak signal amplification ability, circuit design scheme. The system is based on (IC) a low frequency small signal amplifier LM358 designed, the whole circuit is mainly composed of a regulated power supply, preamplifier circuit, a waveform transform circuit 3 parts. The power supply is mainly to provide a stable DC power for the preamplifier. The preamplifier is mainly composed of ML358 amplifier and ML358 two stage amplifier circuit, the first stage of the voltage can be magnified 5 times, second can be magnified 1-5 times, 20-25 times of the total gain, power, signal generator generates a signal, oscilloscope is used to transform the waveform display. By the waveform data changes, calculated the gain effect, whether meet the design requirements. The design of the circuit structure is simple, practical, make full use of the excellent performance of the integrated amplifier. The experimental results show that, the pre amplifier bandwidth, distortion, has better efficiency indicators, and has higher practicability, designed for small signal amplifier is a broad thinking. Keywords:Lowfrequency smalsignal,voltage amplification,preamplifiercircuit，Integrated block LM358
机械与电气工程学院 《模拟电子技术》课程设计报告 姓名： 学号： 班级： 指导教师：
课题名称：小信号多级放大电路设计 一、设计目的 1．通过本课程设计，掌握晶体管放大电路工作原理。 2．熟悉简单模拟电路的设计方法和主要流程。 3．学习模拟电路的制作与调试方法。 二、设计要求 1．输入电压：Vi p-p =30mV。 2．输入电阻:10k～40k。 3．频率特性:100HZ～100kHZ。 4．总谐波失真度（THD）≦3%。 5．供电电压：15V。 6.电压增益：100倍。 7．全部用分立元器件组成，不得使用集成运算放大器等集成电路。核心部分必须包含两级共射放大电路，耦合方式自选，在确保指标的前提下可自行添加其他电路。 8. 所有元器件必须为标准件，且平均每级电路中包含的电位器个数不得超过1个（其中指标为增益可调的电路，每个电路的电位器总个数可增加1个）,最多不超过3个。 三、方案设计 1．负反馈的类型 在输出端，取样方式分为电压取样（电压反馈）和电流取样（电流反馈），在输入端，比较方式分为串联比较（串联反馈）和并联比较（并联反馈）。因此负反馈放大电路有四种类型：电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。 2．负反馈对放大电路性能的影响 （1）引入负反馈使增益下降 闭环增益表达式为 =A/(1+AF) A f 其中D=1+AF为反馈深度。深度负反馈D>>1条件下
A f ≈1/F (2)负反馈提高增益的稳定性易得: d A f / A f =d A/(1+AF)*A=d A/D*A 上式表明，反馈越深，闭环增益的稳定性越好。（3）负反馈对输入电阻和输出电阻的影响 串联负反馈使R i 增加，并联负反馈使R i 下降。程度取决于反馈深度： R if =（1+AF）R i （串联负反馈） R if = R i /（1+AF）（并联负反馈） 电压负反馈使R o 下降，电流负反馈使R o 增加。程度上取决于反馈深度： R of =（1+AF）R o （电流负反馈） R of =R o /(1+AF) (电压负反馈) （4）负反馈展宽频带 基本放大电路高、低频响应均只有一个极点时，闭环上、下限截止频率为： f Hf =(1+AF)f H f Lf =f L /(1+AF) 3.方案确定 输入电阻：10k～40k，分析可知电路具有输入电阻较大的特点，则电路第一级要引入共集电路提高输入电阻。输出电阻：<1k，不是太小，则输出级不需要引入共集电路。电压增益：100倍，且题目要求必须要有两级共射电路，则电路分为两级共射放大。频率特性:100HZ～100kHZ，每一级的电容耦合，本来用10uF,但是通频带在仿真的时候下限只能达到290HZ，上限能达到4.5MHZ。所以用47uF电容耦合，能展宽通频带。 四、电路设计 设计电路图如图1所示
《电子技术》课程设计报告 题目低频正弦信号发生器 学院（部）电子与控制工程学院 专业建筑电气与智能化 班级2013320602 学生姓名吴会从 学号201332060225 6 月29 日至 7 月10 日共2 周 指导教师（签字）
前言 正弦交流信号是一种应用极为广泛的信号，它通常作为标准信号，用于电子电路的性能试验或参数测量。另外，在许多测试仪中也需要用标准的正弦信号检测一些物理量，正弦信号用作标准信号时，要求正弦信号必须有较高的精度，稳定度及低的失真率。 本次电子课程设计的低频正弦信号发生器的要求为：信号的频率范围为20HZ～20KHZ;输出电压幅度为 5V；输出信号频率数字显示；输出电压幅度显示。 针对以上设计要求，我们从图书馆收集，借阅了大量相关书籍，从网上下载了诸多相关资料，其次安装并学习使用了电路设计中所常使用的Multisim仿真软件。在设计的要求下，画出了整体电路的框图，将其分为正弦信号发生器，输出信号频率和其数字显示，输出电压和幅度数字显示三大部分。其中，正弦信号发生器部分主要由我负责，输出信号频率和其数字显示部分主要由刘琪负责，输出电压和幅度数字显示部分主要由李光辉负责。其次我们对每个单元电路进行设计分析，对其工作原理进行介绍，通过对电路分析,确定了元器件的参数,并利用Multisim 软件仿真电路的理想输出结果,克服了设计低频信号发生器电路方面存在的技术难题,使得设计的低频信号发生器结构简单,实现方便。 完成电路的设计与分析后，对资料与设计电路进行整理，排版，完成课程设计报告。
目录 摘要 (4) 关键字 (4) 技术要求 (4) 第一章系统概述 (5) 第二章单元电路设计 (6) 第一节正弦信号产生和放大电路模块设计 (6) 第二节数字的频率显示 (10) 第三节数字电压表设计 (17) 第三章结束语 (23) 参考文献 (23) 鸣谢 (23) 元器件明细表 (24) 收获与体会，存在的问题 (24) 评语 (26)
实验室 时间段 座位号 实验报告 实验课程 实验名称 班级 姓名 学号 指导老师
小信号调谐放大器预习报告 一．实验目的 1.熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统； 2.掌握单调谐和双调谐放大器的基本工作原理； 3.掌握测量放大器幅频特性的方法； 4.熟悉放大器集电极负载对单调谐和双调谐放大器幅频特性的影响； 5.了解放大器动态范围的概念和测量方法。 二．实验内容 调谐放大器的频率特性如图所示。 图1-1 调谐放大器的频率特性 调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。因此，调谐放大器不仅有放大作用，而且还有选频作用。本章讨论的小信号调谐放大器，一般工作在甲类状态，多用在接收机中做高频和中频放大，对它的主要指标要求是：有足够的增益，满足通频带和选择性要求，工作稳定等。 二．单调谐放大器 共发射极单调谐放大器原理电路如图1-2所示。 放大倍数f o f 1f K 0.7o K o K 2o f ?通频带f ?2o f ?2o f ?
图1-2 图中晶体管T 起放大信号的作用，R B1、R B2、R E 为直流偏置电阻，用以保证晶体管工作于放大区域，从而放大器工作于甲类。C E 是R E 的旁路电容，C B 、C C 是输入、输出耦合电容，L 、C 是谐振回路作为放大器的集电极负载起选频作用，它采用抽头接入法，以减轻晶体管输出电阻对谐振回路Q 值的影响，R C 是集电极（交流）电阻，它决定了回路Q 值、带宽。 三．双调谐回路放大器 图中，R B1、R B2、R E 为直流偏置电阻，用以保证晶体管工作于放大区域，且放大器工作于甲类状态，E C 为E R 的旁通电容，B C 和C C 为输入、输出耦合电容。图中两个谐振回路：11L C 、组成了初级回路，22L C 、组成了次级回路。两者之间并无互感耦合（必要时，可分别对12L L 、加以屏蔽），而是由电容3C 进行耦合，故称为电容耦合。 本次实验需做内容
天津理工大学中环信息学院电子系单片机课程设计报告 题目：简易低频信号源的设计 班级09信科2班 指导教师 设计成员 电子系 2012年6 月18 日
一．课程设计意义 二．课程设计任务书
三、课程设计进度计划及检查情况记录表 四、成绩评定与评语
题目： 低频信号发生器的实现主要有如下几种： 一：利用单片机与精密函数发生器构成的程控信号发生器。这种信号发生器能够克服常规信号发生器的缺陷，保证在某个信号的频带内正弦波的失真度小于0.5％。它的输出信号频率调整和幅值调整都由单片机完成。但是，由于数模转换器的非线性误差和函数发生器本身的非线性误差，这种信号发生器输出信号的频率与理论值会有一定的偏差。 二：利用DSP处理器，根据幅值，频率参数，计算产生高精度的信号所需数据表，经数模转换后输出，形成需要的信号波形。这种信号发生器可实现程控调幅，调频。但这种信号发生器输出频率不能连续可调，计算烦琐，控制也不便。 三：基于单片机，锁相环，可编程分频、相位累加、存储器波形存储以及D/A转换器等组成的数字式函数信号发生器。输出的频率的大小由锁相环和可编程计数器来控制，最终由地址发生器对存储器中的波形数据硬件扫描，单片机提供要输出的波形数据给存储器。这种方案电路简洁，不受单片机的时钟频率的限制，输出信号精度高，频率“连续”，稳定性好，可靠性高，功耗低，调频，调
幅都很方便，而且可简化软件设计，实现模块化设计的要求。 四：考虑到输出信号的频率较低，使用单片机作为控制器使用单片机作为控制器，用中断查表法完成波形数据的输出，再用D/A转换器输出规定的波形信号。方波信号直接由单片机的端口输出。结合功能要求情况，使用80C51单片机作为控制器，用DAC0832作为D/A转换器。功能按键使用单片机的3个端口。能使输出频率有较好的稳定性，元器件比较常见，价格低廉，电路设计方便。 综合考虑，方案四各项性能和指标都优于其他几种方案，能使输出频率有较好的稳定性，充分体现了模块化设计的要求，而且这些芯片及器件均为通用器件，在市场上较常见，价格也低廉，样品制作成功的可能性比较大，所以本设计采用方案四。其系统组成原理框图如图2.1所示。 图2.1 简易低频信号源系统结构框图 3系统电路设计 3.1 系统控制电路 控制芯片选择80C51单片机。芯片为40脚双列直插式封装，工作电压为2.7~6V，具有13个I/O口，完全满足系统设计要求。控制系统按最小化工作模式设计，p3.2为波形选择，p3.3为频率变换。LM324在图中不接电源，只起到跟随器的作用，节能环保。
1. 设计任务及要求 1.1 设计任务： 运用放大器原理等知识，设计一个低频小信号放大器。 1.2 设计要求： 1）放大倍数≥1000（60db）； 2）共模抑制比K CMR ≥60db； 3）输入阻抗R i ≥10M； 4）频带范围0～100HZ； 5）信噪比SNR≥40db； 2. 方案设计 2.1.1同相放大电路 输入电压u i接至同相输入端，输出电压u o通过电阻R F仍接到反相输入端。 R 2的阻值应为R 2 =R 1 //R F . 根据虚短和虚断的特点，可知I - =I + =0, 则有 o F u R R R u? + = - 1 1 且 u - =u + =u i ，可得： i o F u u R R R = ? + 1 1 1 F i o uf R R 1 u u A+ = = 同相比例运算电路输入电阻为：∞ = = i i if i u R 输出电阻： R of =0 因此选择同相放大电路满足输入阻抗足够大 2.1.2 差分放大电路 差动输入比例运算（即减法运算） 在差动放大电路中，有两个输入端，当在这两个端子上分别输入大小相等、相位相反的信号，（这是有用的信号）放大器能产生很大的放大倍数，我们把这种信号叫做差模信号，这时的放大倍数叫做差模放大倍数。如果在两个输入端分别输入大小相等，相位相同的信号，（这实际是上一级由于温度变化而产生的信号，是一种有害的东西），我们把这种信号叫做共模信号，这时的放大倍数叫做共模放大倍数。 由差模放大倍数和共模放大倍数可求差模增益A vd 和共模增益A cd ，共模抑制 比K CMR =20log(A vd /A cd ) 2.1.3 仪表放大器
高 频 小 信 号 放 大 器 设 计 学号:320708030112 姓名:杨新梅 年级:07电信本1班 专业:电子信息工程 指导老师:张炜 2008年12月3日
目录 一、选题意义 (3) 二、总体方案 (4) 三、各部分设计及原理分析 (7) 四、参数选择 (11) 五、实验结果 (17) 六、结论 (18) 七、参考文献 (19)
一、选题的意义 高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大，从信号所含频谱来看，输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 高频小信号放大器的分类： 按元器件分为：晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器; 按频带分为：窄带放大器、宽带放大器; 按电路形式分为：单级放大器、多级放大器; 按负载性质分为：谐振放大器、非谐振放大器; 其中高频小信号调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在发射机的接收端，从天线上感应的信号是非常微弱的，这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单，但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡，同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。本文以理论分析为依据，以实际制作为基础，用LC振荡电路为辅助，来消除高频放大器自激振荡和实现准确的频率选择；另加其它电路，实现放大器与前后级的阻抗匹配。
二、总体方案 高频小信号调谐放大器简述： 高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器，而最常用的是窄带放大器，它是以各种选频电路作负载，兼具阻抗变换和选频滤波功能。对高频小信号放大器的基本要求是： （1）增益要高，即放大倍数要大。 （2）频率选择性要好，即选择所需信号和抑制无用信号的能力要强，通常用Q值来表示，其频率特性曲线如图-1所示,带宽BW=f2-f1= 2Δf0.7，品质因数Q=fo/2Δf0.7. 图-1频率特性曲线
电子报/2010年/1月/10日/第015版 智能电子 自制低频信号发生器 广东王聪 电子爱好者在日常电子电路设计中，经常要用到各种波形的信号源，本文介绍一款用单片机设计的低频信号发生器。 该低频信号发生器可以产生锯齿波、三角波、正弦波、方波等常用波形，并可以方便地改变各种波形的周期或频率，具有线路简单、结构紧凑、成本低、性能优越、操作方便等优点。 一、系统硬件设计 1.电路组成及芯片选择 本设计的总体框图如图1所示。选用AT89C51单片机作控制器；D/A转换器选用8位D/A 转换芯片DAC0832它与微处理器完全兼容，价格低廉、接口简单、转换控制容易；输出运算放大器选用NE5532P芯片，它的DC和AC特性良好，其特点是低噪声、高输出驱动、高增益、低失真、高转换率，具有输入保护二极管和输出保护电路。 2.电路工作原理 电路如图2所示。单片机的P1口接按键S1～S4和四只发光二极管，S1～S4分别控制产生锯齿波、三角波、正弦波和矩形波(含方波)，而四只发光二极管则作为不同波形的指示灯；单片机的外部中断口P3.2和P3.3分别接按键S5、S6，用于调整各信号的频率；D/A转换器的数据输入端与单片机的P0口相连，将单片机产生的各种波形的数字信号送人DAC0832进行数模转换，DAC0832的输入寄存器选择信号CS、输入寄存器写选通信号WR1受单片机P2口控制，DAC0832的DAC寄存器写选通信号WR2和数据传送信号XFER直接接地，单片机与DAC0832形成“单缓冲”方式连接；经DAC0832数模转换的模拟信号送人运算放大器NE5532P进行二级放大输出，得到最终的输出信号波形。 二、系统软件设计 系统程序流程如图3所示。程序运行时，依次判断S1～S4按键是否按下，当S1按下时输出锯齿波，当按键S2按下时输出三角波，当按键S3按下时输出正弦波，当按键S4按下时输出方波。每个波形输出后都要查询按键S6、S7，看是否进行频率调整。 1.锯齿波设计产生锯齿波的原理，是逐步向单片机P0口加1，同时通过DAC0832进行实时的数模转换输出，直到P0的值溢出为零，这样周而复始，从而输出锯齿波信号。锯齿波程序流程如图4所示。 2.三角波设计 产生三角波的原理，是逐步向单片机P0口加1，到P0的值为FFH时，又逐步递减，直到P0的值为零，同时通过DAC0832进行实时的数模转换输出，这样周而复始，从而输出三角波信号。三角波设计程序如图5所示。 3.正弦波设计 产生正弦波的原理，是将一个周期的正弦波均匀地取255个值，用这些对应的幅度值构成一个查值表，单片机通过查表，将这些值逐一通过P0口输出到DAC0832进行实时的数模转换输出，这样周而复始，从而输出正弦波信号。正弦波程序流程如图6所示。 4.方波设计 经过实物制作调试，单片机输出的方波信号通过DAC0832进行了数模转换后，再送到NE5532P进行信号放大输出的效果不是很理想，故将单片机产生的方波信号直接送到NE5532P 进行信号放大输出。当进入正弦波产生程序后，先将P2.0口置高电平，进行延时，再将P2.0口