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测量放大器的设计

测量放大器的设计
测量放大器的设计

课程设计任务书

学生姓名:专业班级:

指导教师:工作单位:武汉理工大学

题目:测量放大器的设计

初始条件:功率为20W的变压器220V--±18V;OP07的运算放大器;稳流二极管

1N4007;三端集成稳压器7815,7915;电阻、电容若干。

要求完成的主要任务:输入信号VI取自桥式测量电路的输出。当R1=R2=R3=R4时,VI=0。R2改变时,产生VIo的电压信号。测量电路与放大器之间有1米长的连接线。差模电压放大倍数 AVD=1~500,可手动调节;

a.差模电压放大倍数A VD=1~500,可手动调节;

b.最大输出电压为±10V,非线性误差< 0.5%;

c.在输入共模电压+7.5V~-7.5V范围内,共模抑制比K CMR >105 ;

d.在A VD=500时,输出端噪声电压的峰-峰值小于1V;

e.通频带0~10Hz ;

f.直流电压放大器的差模输入电阻≥2MW (可不测试,由电路设计予以保证)。时间安排:

1.2014年01月03日,查看课设要求,查阅相关资料,学习电路的工作原理;

2.2014年01月04日,选择方案和电路设计;

3.2014年01月05日,用仿真软件仿真并去购选零件等材料;

4.2014年01月06日,动手做实物;

5.2014年01月07日,调试电路并完成报告;

6.2014年01月12日,课程设计答辩。

指导教师签名: 2014年 1 月 12 日

系主任(或责任教师)签名: 2014年 1 月 12 日

目录

摘要........................................................................................................................................ I Abstract .................................................................................................................................. II 1 方案设计与论证.. (1)

1.1低噪声前置放大器 (1)

1.2信号转换器 (4)

1.3电源电路的设计 (5)

1.3.1 降压部分 (6)

1.3.2 整流部分 (6)

1.3.3 滤波电路 (7)

1.3.4 稳压电路 (8)

2 设计原理及主要电路的参数计算 (10)

2.1 前端放大电路 (10)

2.2 电源参数的计算 (11)

3 仿真分析 (12)

3.1 各部分电路的仿真测试 (12)

3.1.1 电源的仿真测试 (12)

3.1.2 信号转换器的仿真测试 (13)

3.1.3 前端放大电路的仿真测试 (14)

3.2 测量放大器的频率响应测试 (15)

3.3 仿真结果中遇到的问题 (18)

4 心得体会 (19)

附件一原理图 (21)

附件二实物图 (23)

附件三元件清单 (24)

附件四参考文献 (25)

摘要

本设计主要由测量放大器、信号变换器、稳压电源三部分组成,测量放大器主要是实现对微信号的测量,主要通过运用集成运放组成测量放大电路实现对微弱电信号的放大,要求有较高的输入电阻,从而减少测量的误差及对被测电路的影响,并要求放大器的放大倍数可调以实现对比较大的范围的被测信号的测量,因而测量放大器的前级主要采用差分输入的方式,然后经过双端信号到单端信号的转换,最后经比较放大器进行放大。信号变换电路主要实现一段信号输出到两端输出的转变,主要采用的是经过改进的差分式放大电路,信号变换在本设计中的用途主要是用于对测量放大电路的频率相应进行测试。稳压电源电路主要用于为运放供电,包括测量放大电路及信号变化器中的运放。

I

Abstract

This design mainly by the measuring amplifier, signal 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 circuit 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 the amplifier in order to achieve a larger range of the measured contrast to the signal measurement, and thus the first stage amplifier measured mainly uses differential inputsway, and then through the double-ended signal to a single-ended signal conversion, the final amplifier through the comparison to enlarge.Signal conversion circuit mainly to achieve a signal output to the ends of the output changes, the main use of the improved differential amplifier circuit, the signal transform in the use of this design is mainly used to measure the frequency of the corresponding amplifier circuit for testing.Regulated power supply circuit is mainly used for the op-amp power supply, including measuring changes in the signal amplification circuits and devices in the op-amp.

II

1 方案设计与论证

根据题目要求,分以下三部分进行设计与论证。

1.1低噪声前置放大器

方案一

如图1所示,直接采用高精度OP放大器结成悬置电桥差动放大器:

利用一个放大器将双端输入信号转变成单端输出,然后通过电阻与下一级反向比例放大器进行耦合,放大主要通过后一级的比例放大器获得,此电路的特点是简单,实现起来对结构工艺要求不高,但是其输入阻抗低,共模抑制比、失调电压和失调电流等参数亦受到放大器本身性能限制不易进一步提高,且无法抑制放大器本身的零漂及共模信号产生,虽然电路十分简单,元器件较少,但仍将其舍弃。

图1 方案一电路图

方案二

采用比较通用的仪用放大器,如图2所示,它是由运放A1、A2按同相输入法组成第

1

2 一级差分放大电路。运放A3组成第二级差分放大电路。在第一级电路中,V1和V2分别加到A1、A2的两输入端形成虚短和虚断,通过计算可以得到电路的电压增益,适当的选择电阻的阻值即可实现放大倍数的改变,并且可以将R1用一个适当阻值的电位器代替,通过调节电位器即可实现对放大倍数的控制。

该电路的优点是,电路简单,元件较少,A1和A2两个放大器组成差分放大电路,可以有效地抑制共模信号,并且为双端输出,其共模放大倍数理论为0,因而可以大大的提高共模抑制比,并且由于输入信号V1和V2都是A1、A2的同相端输入,根据虚短和虚断,流入放大器的电流为0,所以输入电阻Ri 为无穷大。并且要求两运放的性能完全相同,这样,线路除具有输入电阻大的特点外,两运放的共模增益、失调及漂移产生的误差也相互抵消。但由于本实验要求放大倍数可以调节,通过电位器调节放大倍数,电位器的阻值无法准确获得,因而放大倍数无法准确得到,因而,本方案并不能完全满足实验要求,故舍弃本方案。

图2 方案二电路图

方案三

主要是对第二种方案的合理改造,如图3所示,电路前级放大仍然采用差分式输入的方式,采用双端输出,能有效地提高抑制共模抑制比,并且由于电路的零漂的影响主要来自第一级放大,因而第一级采用了差分式输入的方式,就能有效地提高整个电路的共模抑制能力。然后再通过A3进行信号变化,将双端输入信号转变成为单端输出。为提高电路的共模抑制能力,A3为节约成本仍采用OP07,为提高其共模抑制能力以及精准度,为其加入了调零电路,并且为保证电路对称,用固定电阻R6与可变电阻R7串联后与R5进行匹配,从而提高电路的对称性,减少温度漂移的影响,然后再接一级比例放大,通过调节R12的阻值可改变整个电路的放大倍数。经过仿真测试,基本能满足实验要求,并且对于扩展部分,可以将R12用一个电阻网络代替,用单片机对其阻值进行控制即可满足放大倍数的调节,并且经过理论分析基本可以满足步进为1的要求,鉴于以上原因,将采用本电路。由于时间的关系,将不完成发挥不部分的内容。

图3 方案三电路图

3

1.2信号转换器

题目要求将函数发生器单端输出的正弦电压信号不失真地转换为双端输出信号,用作测量直流电压放大器频率特性的输入信号。

为了使信号不失真,就须保证电路的对称性。所以采用单端输入双端输出的差动放大器进行信号的变化。同时用高精度、低漂移的运放来代替警惕三极管。本电路采用的运放是OP07,如图4。

图4

同相放大器接成射随器,前端输入进行分压,从而使Vo(+)=(1/2)Vin,反向放大器的AV=-R6/R2=-50/100=-1/2,使得Vo(-)=-(1/2)Vin,从而实现不失真变换。在图4所示的电路中,电路输入阻抗太低,约为20kΩ,所以选择了改进后的电路见图5 。此电路从同相端入,因此输入阻抗高,满足题目提出的要求。

4

图5

1.3电源电路的设计

电源电路主要由变压部分、整流部分、滤波部分和稳压部分组成,在能满足实验要求的基础上,尽可能简化电路,采用的是比较常用的稳压电源电路,主要利用两个稳压芯片LM7815及LM7915产生所需要的±15V的电压输出,其电路如图6所示。

图6 电源电路图

5

由于运放需要双电源供电,因而采用双输出的变压器实现双电源的输出,运放所需要的电源为15V,所以18V输出的变压器足以满足要求,电源各部分组成如图7。

图7 电路各部分图

1.3.1 降压部分

降压部分主要由变压器组成,由于要为双电源运放供电,因此要采用三抽头的变压器从而可以得到相位相反的两个18V的交流源,输入到下一级的整流桥,变压器的型号为18V 的输出,功率要大于10W。

1.3.2 整流部分

整流部分主要由四个二极管组成的整流桥组成,依据二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器副边电压的极性分别导通,将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。桥式整流电路的优点是输出电压高,纹波电压较小,管子所承受的最大反向电压较低,同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载,电源变压器得到了充分

6

的利用,效率较高。经过整流后的电流及电压的波形变化如图8示。整流部分使用4个1N4007搭建的整流桥。

图1.3.2

1.3.3 滤波电路

经整流后的直流输出电压脉动性很大,不能直接使用。为了减少其交流成分,通常在整流电路后皆有滤波电路。滤波电路的主要任务是将整流后的单向脉动直流电压中的纹波滤除掉,使其变成平滑的直流电。在小功率电路中采用电容滤波电路,将滤波电容C直接并联在负载RL两端,就可组成电容滤波电路。由于电容的储能作用,使得输出直流电压波形比较平滑,脉动成分降低,输出直流电压的平均值增大。实验电路中使用4700μF的电解电容足以满足电路的要求。

7

1.3.4 稳压电路

稳压器

稳压部分主要由稳压芯片组成,在稳压芯片两端各加一个用于频率补偿的电容,防止产生自激,经过稳压芯片稳压后,输出基本为稳定的直流,能够满足设计电路的宫殿要求。稳压芯片选用的是常用的LM7815和LM7915。其中,LM7815输出的是正的15V,而LM7915输出的是负的15V。尾端加上470μF的电容主要是用于滤除电路中可能存在的高频影响。

稳压芯片LM7815的主要参数:

输出电流可达1A 输出电压有:15V

输出晶体管SOA保护7815极限值(Ta=25℃)

VI--输入电压(V0=5~18V)35V (VO=24V)40V

相关引脚

1--输入INPUT 2--地GND 3--输出OUTPUT 7915系列为三端负稳压电路,TO-220封装,有不同的固定输出电压,应用范围广。

如图9,78系列和79系列的经典接法如下:

8

图9 78系列和79系列的经典接法

散热设计

稳压器的最大允许功耗取决于芯片的最高结温TjM,当T

9

10 2 设计原理及主要电路的参数计算

2.1 前端放大电路

用集成运算放大器放大信号的主要优点:

(1)电路设计简化,组装调试方便,只需适当配外接元件,便可实现输入输出的各种放大关系..

(2)由于运放得开环增益都很高,用其构成的防大电路一般工作的深度负反馈的闭环状态,则性能稳定,非线性失真小。

(3)运放的输入阻抗高,失调和漂移都很小,故很适合于各种微弱信号的放大。又因其具有很高的共模抑制比,对温度的变化,电源的波动以及其他外界干扰独有很强的抑制能力。

第一级差模放大的电压放大倍数计算:

由于运放A1、A2均满足虚短和虚断,流入两运放的电流均可认为为零,故有 V A =V i1 V B =V i2 V R10=V i1-V i2

10

982

11010R R R V V R V o o R ++-= 得到:

))(1(2110

9

81010982110i i R o o V V R R R V R R R R V V -++=++=

-

运放A3实际构成求差电路,满足关系式: )(2135

3O O O V V R R V -=

带入该关系式得到

11 ))(()(2110

10

983521353i i o o o V V R R R R R R V V R R V -++-=--

= 运放A4结成的是反向比例放大器,满足关系式:

31112

o out V R R V -= 因而最终测量放大器的放大倍数为:

)(10

10

98311512R R R R R R R R A V ++=

从式子中可以看到通过调节R12的值即可实现对测量放大器放大倍数的调节,其前级主要用于抑制共模信号及提高整个电路的输入电阻,并不承担主要的放大任务,放大主要由最后一级比例放大器来完成,因而在电阻选择上考虑到这方面因素,本设计前级放大器的放大倍数

50501005010010100)(101098351-=Ω

Ω+Ω+Ω?ΩΩ-=++-=k k k k k k R R R R R R A V 最后一级放大倍数 11

12

2R R A V -

= 而R12是一个100k Ω的电位器,R11阻值为10k Ω,故最后一级的增益最高可达500倍,最小增益可以小于1,完全可以满足实验的基本要求,但满足不了发挥部分的要求,因而在实际制作中将R12改为200k Ω甚至更高阻值的电位器,即可满足放大倍数1~1000且手动可调的要求。

2.2 电源参数的计算

直流稳压电源,设计要求当单相 220V 交流电压供电时交流电压变化范围为+10%~-15% ,仍能正常工作,,计算滤波电容值时,应考虑整流二极管、7815、7915最小压降Ud 。

输出±15V 时,设计输出电流至少达到500 mA ,

在0.01 s内电压变化为

△Umax=U×2(1-15%)-Ud-15=3.38V

C=△Q/△U=I.t/△U=0.5×0.01/3.38=1478μF

其中U=18V(变压器输出的交流电压),Ud为7815和7915的最小压降,设计取

C=2000μF(在实物上直接焊接4700μF),在电源电压比正常值小15%或大10%时,电路仍能满足三端稳压器的最小压降,没有超出三端稳压器的耐压范围。

3 仿真分析

在确定好实验方案后,我依据设计的方案在仿真软件MULTISIM中进行仿真,并测量相关数据。

3.1 各部分电路的仿真测试

3.1.1 电源的仿真测试

对电源的测试,仿真结果如图10所示,具体数据如表一所示。

图10 电源部分仿真结果

12

13 表一 电源部分测试参数

+15V 输出端电压

-15V 输出端电压

理论值 +15.0 V

-15.0 V 测量值 +15.542 V -15.5 V 误差

3.61%

3.33%

经数据分析,误差在范围内,达到题目要求,能很好的为后面电路提供电源及测试需要。

3.1.2 信号转换器的仿真测试

把信号变换器的电路部分单独拿出,接上函数发生器输出,函数发生器输出电压峰峰值VP-P=1mV ,频率F=2Hz 。用示波器观察两端输出的波形,并测量其大小。

分别调整R6、R7的阻值来改变输出端1与输出端2的输出电压值,直至输出电压的大小都为1mV 。

仿真结果如图11所示,看到两个个方向相反,幅值相等(V=1mV )的波形。

图11 信号变换电路仿真结果

14

由上图可知,此信号变换电路的设计符合题目要求,能很好的把函数发生器的单端输出转变为双端输出,为下一级电路提供了测试的输入方式。

3.1.3 前端放大电路的仿真测试

仿真电路如图12,可选择放大倍数为1、100、1000和1~1000倍。改变电桥阻值即可改变输入电压进行不同参数的测量。

图12 前端放大电路的仿真电路图

用万用表测电桥的输出电压及测量放大器放大后的电压。由表达式

)(1010

98311512R R R R R R R R A V ++=,

选择放大倍数为1~1000倍时,当R12调至50k Ω,时, 放大倍数250=V A 。

15

图13 前端放大电路的仿真结果

由上图可知,当R19=5k Ω时,Vi=1.414V , Vout=351.345V , 放大倍数 :

仿真得出的结果与测量值完全一样,由此证明了测量放大电路的设计是正确的。

3.2 测量放大器的频率响应测试

仿真电路如图14 。

5.248414.1345.351===

V

V

Vin Vout A V

图14 测量放大器的频率响应的仿真电路图

首先要对信号变换电路进行调零,接入端接,及输入端直接接地。用函数发生器产生信号源,然后将输出信号通过信号变换电路将单端输出转变成双端输出,再将信号变换器的输出信号接到测量放大器的输入端,合理的设置电压及测量放大器的放大倍数,然后示波器1端接信号变换器的输出端,另一端接电路的输出端,并改变函数信号发生器的输出频率,计算不同频率下的放大倍数,得出测量放大器的频率相应。

函数发生器输出电压峰峰值V

=1mV,频率f=1Hz 。用示波器观察输入端与输出端的

P-P

波形,并进行比较计算。把R12调至50kΩ,仿真结果见图15 。

16

高频小信号放大电路课程设计

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

音频功率放大器课程设计

本电路设计采用前置放大电路和音频功率放大电路相结合的放大模式,前者采用TL072对电压进行放大,后者采用性能优良的TDA2616对电压和电流放大,给音响放大器的负载(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线形失真尽可能的小,效率尽可能的高。在前置放大和功放之间加上一个滑动变阻,就保证了音量可调,在滑动变阻器之前再加上一足够大电阻,这样保证了信号不失真。除此之外,加上相应的旁路电容又使得电路具有杂音小,有电源退偶,无自激等优点。根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用multisim11软件模拟电路,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作。 关键词: TL072 TDA2616 性能优良音量可调杂音小 目录 1 设计任务和要求 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2设计要求 (2) 2 系统设计 (3) 2.1系统要求 (3) 2.2方案设计 (3) 2.3系统工作原理 (4) 3 单元电路设计 (6) 3.1前置放大电路 (6) 3.1.1电路结构及工作原理 (6) 3.1.2元器件的选择及参数确定 (9) 3.1.3 前级放大电路仿真 (10) 3.2后级放大部分 (10) 3.2.1电路结构及工作原理 (12) 3.2.2电路仿真 (13) 3.2.3元器件的选择及参数确定 (15) 3.3音源选择电路 (15) 3.3.1电路结构及工作原理 (15) 3.3.2电路仿真 (16) 3.3.3元器件的选择及参数确定 (16) 3.4电源 (17) 4系统仿真 (20) 5 电路安装、调试与测试 (21) 5.1电路安装 (21) 5.2电路调试 (23) 5.3系统功能及性能测试 (23)

模电课程设计-功率放大器设计

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《电子技术Ⅱ课程设计》 报告 姓名 学号 院系自动控制与机械工程学院 班级核电一班 指导教师 2014年 6月

目录 一、设计的目的 (1) 二、设计任务和要求 (1) 三、课程设计内容 (1) 1. Multisim仿真软件的学习 (1) 四、基础性电路的Multisim仿真 (2) 1.题目一:半导体器件的Multisim仿真 ·· 2 2.题目二:单管放大电路的Multisim仿真7 3.题目三:差分放大电路的Multisim仿真 (11) 4.题目四:两级反馈放大电路的Multisim仿 真 (14) 5.题目五:集成运算放大电路的Multisim仿 真 (21) 6.题目六:波形发生电路的Multisim仿真 (23) 五.综合性能电路的设计和仿真 (26) 1.题目二:功率放大器的设计 (26) 六、总结 (29) 七、参考文献 (29)

一、设计的目的 该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学实践,掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法,培养综合知识应用能力和实践能力,为今后从事本专业相关工程技术打下基础。 二、设计任务和要求 本次课程设计的任务是在教师的指导下,学习Multisim仿真软件的使用方法,分析和设计完成基础性的电路设计和仿真及综合性电路设计和仿真。 要求: 1、巩固和加深对《电子课程2》课程知识的理 解; 2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和 文献资料; 3、掌握仿真软件Multisim的使用方法; 4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法; 5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报 告,课程设计报告能正确反映设计和仿真结

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摘要 在模拟电路中对放大器进行设计时,差分放大器由于能够实现两倍放大和能够很好的抑制共模噪声的优良性能而被广为应用。本文利用放大器的“虚短”“虚断”的特性对比例放大器的结构及放大器的构成和基本参数进行了设计,其中放大器采用差分放大结构。 关键词:比例放大器差分放大器一级结构二级结构 I

Abstract When designing an amplifier, differential amplifiers,with its twice higher gain and its restrain to Common-mode disturbance,is more widely used than other kinds of amplifiers.In this report,we make use of the properties of “virtual short cicuit” a nd “virtual disconnection” and design the structure and parameters of the whole circuit as well as the structure of the amplifier. Key Words:Proportion amplifier Differential amplifiers Level 1 Level 2 II

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运算放大器的电路仿真设计 一、电路课程设计目的 错误!深入理解运算放大器电路模型,了解典型运算放大器的功能,并仿真实现它的功能; 错误!掌握理想运算放大器的特点及分析方法(主要运用节点电压法分析); ○3熟悉掌握Multisim软件。 二、实验原理说明 (1)运算放大器是一种体积很小的集成电路元件,它包括输入端和输出端。它的类型包括:反向比例放大器、加法器、积分器、微分器、电 压跟随器、电源变换器等. (2) (3)理想运放的特点:根据理想运放的特点,可以得到两条原则: (a)“虚断”:由于理想运放,故输入端口的电流约为零,可近似视为断路,称为“虚断”。 (b)“虚短”:由于理想运放A,,即两输入端间电压约为零,可近似视为短路,称为“虚短”. 已知下图,求输出电压。

理论分析: 由题意可得:(列节点方程) 011(1)822A U U +-= 0111 ()0422 B U U +-= A B U U = 解得: 三、 电路设计内容与步骤 如上图所示设计仿真电路. 仿真电路图:

V18mV R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 0.016 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 0.011 V + - 根据电压表的读数,, 与理论结果相同. 但在试验中,要注意把电压调成毫伏级别,否则结果误差会很大, 致结果没有任何意义。如图所示,电压单位为伏时的仿真结 果:V18 V R11Ω R22Ω R32Ω R44Ω U2 DC 10MOhm 6.458 V + - U3 OPAMP_3T_VIRTUAL U1 DC 10MOhm 4.305 V + - ,与理论结果相差甚远。 四、 实验注意事项 1)注意仿真中的运算放大器一般是上正下负,而我们常见的运放是上负下正,在仿真过程中要注意。

测量放大器实验报告

目录 摘要 (1) Abstract (2) 1. 设计准备 (3) 1.1 引言 (3) 1.2 Multisim简单介绍 (3) 2. 测量放大器原理图设计 (5) 2.1 设计任务及要求 (5) 2.2 设计原理 (5) 2.3 设计方案及实现 (7) 2.3.1 方案1及电路图 (7) 2.3.2 方案2及电路图 (8) 2.3.3 方案3及电路图 (9) 2.3.4 方案4及电路图 (9) 2.4 比较后选择的方案及合适器件 (13) 2.5 部分功能电路 (10) 3. 电路的仿真、测量波形及实物图 (13) 3.1 电路的仿真 (13) 3.2 测量波形 (15) 3.2.1输入差模信号 (19) 3.2.1输入共模信号 (20) 3.3 实物图和调试波形图 (20) 3.3.1实物图 (20) 3.3.1调试波形图 (21) 4. 设计过程的问题和解决办法........................................................................ . (19) 4.1 元器件的选择............................................................................................... .19 4.2 实验发现的问题和解决方法....................................................................... .19 5. 元器件清单............................................................................................................ .21 6. 小结........................................................................................................................ .22 7. 参考文献................................................................................................................ .23

模电音频功率放大器课程设计

课程设计报告 学生姓名:张浩学学号:201130903013 7 学 院:电气工程学院 班 级: 电自1116(实验111) 题 目: 模电音频功率放大电路设计 指导教师:张光烈职称: 2013 年 7月 4 日

1、设计题目:音频功率放大电路 2、设计任务目的与要求: 要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路,负载为扬声器,阻抗8。 指标:频带宽50HZ~20kHZ,输出波形基本不失真;电路输出功率大于8W;输入灵敏度为100mV,输入阻抗不低于47KΩ。 模电这门课程主要讲了二极管,三极管,几种放大电路,信号运算与处理电路,正弦信号产生电路,直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出频率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出的信号的非线性失真尽可能小,效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器,也有专集成电路功率放大器。本实验设计的是一个OTL功率放大器,该放大器采用复合管无输出耦合电容,并采用单电源供电。主要涉及了放大器的偏置电路克服交越失真,复合管的基本组合提高电路功率,交直流反馈电路,对称电路,并用multism软件对OTL 功率放大器进行仿真实现。根据电路图和给定的原件参数,使用multism 软件模拟电路,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作。 3、整体电路设计: ⑴方案比较: ①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路,有保护电路,电源分别接+30v和-30v并且电源功率至少要50w,输出功率30w。 ②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路,有保护电路,电源只需接+19v,另一端接地,负载是阻抗为8Ω的扬声器,输出功率大于8w。 通过比较,方案①的输出功率有30w,但其输入要求比较苛刻,添加了实验难度。而方案②的要求不高,并能满足设计要求,所以选取方案②来进行设计。 ⑵整体电路框图:

运算放大器。ic设计

IC课程设计论文题目:运算放大器电路的设计

2012/1/5 摘要 本次课程设计主要内容为:利用MOS管设计一个运算放大器。放大器具有放大小信号并抑制共模信号的功能。首先从放大器理论参数及结构下手,然后经过Hspice网表的生成及仿真调整最后得到满足参数要求的MOS管设定。 关键词:运算放大器,共模电压,电压摆幅,功耗电流 Hspice仿真,增益带宽

ABSTRACT The main content of course design for: use the design a MOS operational amplifier. Amplifier has put size and control signal common mode signal function. Starting from the first amplifier parameters and structure theory laid a hand on him, and then after the formation of the Hspice nets table and adjust the final simulation parameters of the requirements to meet the MOS set. K eywords: operational amplifier ,common-mode voltage ,voltage swing current consumption ,Hspice simulation ,Gain bandwidth

音频放大器课设报告

课程设计说明书 课程设计名称:电子课程设计报告 课程设计题目:音频放大器设计 学院名称:信息工程学院 专业:班级: 学号:姓名: 评分:教师: 20 11 年 3 月 10 日

电子课程设计报告题目名称:音频放大器设计 姓名: 专业: 班级学号: 同组人: 教师: 负责部分:功率放大 2011年月日 音频放大器设计

本系统是基于三极管元件设计而成的一种音频放大器。有前置放大电路、带通滤波电路、混频电路、功率放大电路和电源电路五部分构成。前置放大电路主要由差分放大电路构成,外加恒流源提供偏置,抑制电路的温漂,提高共模增益比。然后通过由一个二阶压控电压源高通滤波器和一个二阶压控电压源低通滤波器构成的带通滤波器。再接入一个混频电路(可加入背景音乐)。最后通过电容耦合到功率放大电路中除去了直流对后级放大电路的影响。混频电路由一个简单的加法器构成。功率放大电路是由三极管构成的互补对称功率放大电路构成,即OCL电路,能有效克服交越失真。 关键字:差分放大滤波三极管互补对称 音频放大器设计

前言 (5) 第一章设计内容及要求 (6) 第二章系统设计方案选择 2.1 方案一 (7) 第三章系统组成及工作原理 3.1 系统组成 (8) 3.2 工作原理 (8) 第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 4.1 语音前置放大电路 (9) 4.2 滤波电路 (9) 4.3 混频电路 (9) 4.4 功率放大电路 (9) 4.5 电源电路 (9) 第五章实验、调试及测试结果与分析 (11) 第六章收获与体会 (12) 参考文献 (13) 附录一 (14) 附录二 (15) 附录三 (16)

丙类高频功率放大器课程设计

高频电子线路课程设计报告 题目:丙类功率放大器 院系: 专业:电子信息科学与技术 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 报告成绩: 2013年12月20日

目录 一、设计目的 (1) 二、设计思路 (1) 三、设计过程 (2) 3.1、系统方案论证 3.1.1 丙类谐振功率放大器电路 3.2、模块电路设计 3.2.1丙类谐振功率放大器输入端采用自给偏置电路 3.2.2丙类谐振功率放大器输出端采用直流馈电电路 3.2.3匹配网络 3.2.4 VBB 、Vcm、Vbm、VCC对丙类谐振功率放大器性能影响分析 四、整体电路与系统调试及仿真结果 (11) 4.1 电路设计与分析 4.2.仿真与模拟 4.2.1 Multisim 简介 4.2.2 基于Multisim电路仿真用例 五、主要元器件与设备 (14) 5.1 晶体管的选择 5.1.2 判别三极管类型和三个电极的方法 5.2电容的选择 六、课程设计体会与建议 (17) 6.1、设计体会 6.2、设计建议 七、结论 (18) 八、参考文献 (19)

一、设计目的 电子技术迅猛发展。由分立元件发展到集成电路,中小规模集成电路,大规模集成电路和超大规模集成电路。基本放大器是组成各种复杂放大电路的基本单元。弱电控制强电在许多电子设备中需要用到。放大器在当今和未来社会中的作用日益增加。 高频功率放大器是发送设备的重要组成部分之一,通信电路中,为了弥补信号在无线传输过程中的衰耗,要求发射机具有较大的输出功率,而且,通信距离越远,要求输出功率越大。所以,为了获得足够大的高频输出功率,必须采用高频功率放大器。高频功率放大器是无线电发射设备的重要组成部分。丙类谐振功率放大器在人类生活中得到了广泛的应用,而且能高效率的将电源供给的直流能量转换为高频交流输出,研究它具有很高的社会价值。 设计简单丙类谐振功率放大器电路并进行仿真,以及对丙类谐振功率放大器发展的展望。 二、设计思路 丙类谐振功率放大器工作原理 图2-2-1为丙类谐振功率放大器原理图,为实现丙类工作,基极偏置电压V BB 应设置在功率的截止区。 输入回路 由于功率管处于截止状态,基极偏置电压V BB 作为结外电场,无法克服结内电场,没有达到晶体管门坎电压,从而,导致输入电流脉冲严重失真,脉冲宽度小于90o。 由i C ≈βi B 知,i C 也严重失真,且脉宽小于90o。 输出回路 若忽略晶体管的基区宽度调制效应以及结电容影响,在静态转移特性曲线 (i C ~V BE )上画出的集电极电流波形是一串周期重复的脉冲序列,脉冲宽度小于半 个周期。

集成运算放大器

成绩评定表

课程设计任务书

摘要 本设计是根据要求进行的集成运算放大器的设计,用Protel软件设计实验电路,并绘制出PCB电路板,根据电路图对设计进行制作,最后进行调试测试。通过对Protel软件的学习与应用,加深对相关原理的理解,并对protel软件有初步的认识和一定的操作能力,为后续相关课程和相关软件的学习与应用打下坚实的基础。并根据通信电子线路所学的知识,掌握电路设计,熟悉电路的制作,运用所学理论和方法进行一次综合性设计训练,从而培养独立分析问题和解决问题的能力。根据相关课题的具体要求,按照指导老师的指导,进行具体项目的设计,提高自己的动手能力和综合水平。 本设计采用LM324芯片,它是一个四运算放大器的基本电路,在四运算放大器电路中起到了至关重要的作用。通过LM324芯片与其他相关电子元件的组合,画出调制与解调电路图,并完成PCB电路的绘制,完成课题的设计,可以算是对自我综合能力的一次有益尝试。 关键字:Protel、PCB、LM324、四运算放大器

目录 1 Protel的简要介绍 (5) 1.1 Protel的发展历史 (5) 1.2 Protel99SE简介 (5) 2 设计任务及要求 (6) 2.1设计任务 (6) 2.2设计要求 (6) 3 电路原理介绍 (7) 3.1 反向运算放大器 (7) 3.2 反向加法器 (7) 3.3 差动运算放大器 (7) 3.4积分器电路 (8) 4 原理图设计 (10) 4.1电路元件明细表 (10) 4.2 绘制原理图 (10) 4.3 元件生成清单 (12) 5 印刷版图的绘制 (12) 5.1 准备电路原理图和网络表 (12) 5.2 创建PCB文件以及网络表的装入 (15) 5.3 元件的布局以及印刷板的布线 (15) 6收获和体会 (16) 7 主要参考文献 (17)

可编程仪器放大器设计

可编程仪器放大器设计 ——低频电子线路课程设计论文

一.实验概述 采用通用运放LM324设计和模拟开关CD4051构成一个可编程增益放大器,其中放大器由仪器放大器(测量放大器)构成,增益控制部分由CD4051模拟开关和电阻构成。 二.技术指标 1.电压放大倍数:1.、2、4、8、16五档可控。 2.输入电阻:Ri>=100KΩ。 3.输入信号电压:正弦波,有效值50mv。 4.电源电压:±12v范围内可任选。 三.实验仪器 1.熟悉电路的工作原理。 2.根据技术指标通过分析计算确定电路行驶和元器件参数。 3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。 4.计算机仿真。 四.实验仪器 函数信号发生器、数字万用表、交流电压表、直流稳压源、LM324芯片、CD4051芯片、面包板、导线、电阻。 五.设计原理 1.模拟开关CD4051芯片 1)芯片原理 CD4051芯片在电路中起模拟开关的作用,在电路中通过对开关A到G的控制实现对输入信号不同倍数的放大。 CD4051是单8通道数字控制模拟电子开关,有三个二进控制输入端A、B、C和INH输入,具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。C、B、A依次为高、中、低位,控制X0到X7的输出。幅值为4.5~20V的数字信号可控制峰值至20V的模拟信号。这些开关电路在整个VDD-VSS和VDD-VEE电源范围内具有极低的静态功耗,与控制信号的逻辑状态无关。当INH输入端=“1”时,所有的通道截止。三位二进制信号选通8通道中的一通道,可连接该输入端至输出。 2)芯片管脚 CD4051芯片引脚图 1

3)管脚功能说明 引脚号符号功能 1 2 4 5 12 13 14 15 IN/OUT 输入/输出端 9 10 11 A B C 地址端 3 OUT/IN 公共输出/输入端 6 INH 禁止端 7 VEE 模拟信号接地端 8 Vss 数字信号接地端 16 VDD 电源+ 2.放大电路LM324 1)芯片原理 LM324是一个四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一个放大器有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端V o的信号与该输入端的相位相同。 2)芯片管脚 LM324芯片引脚图 2

放大电路的性能指标

放大电路的性能指标 放大电路的性能指标 性能指标可以分为三种类型: 第一种是对应于一个赋值已定,频率已定 的信号输入时的性能,这是放大电路的基本性能. 第二种是对应于赋值不变 而频率改变的信号输入时的性能.第三种是对应于频率不变而赋值改变的信 号输入时的性能. 第一种类型的指标: 1. 放大倍数 放大倍数是衡量放大电路放大能力的指标. 它定义为输出变量的赋值与输入变量的赋值之比,有时也称之为增益. 虽然放大电路能实现功率的放大,然而在很多场合,人们常常只关心某一单项指标的放大倍数,比如电压或电流的放大倍数.由于输出和输入信号都有电压和电流量,所以存在以下四种比值: 电压放大倍数用Auu表示,定义为 Auu=Uo/Ui, 或简化为 Au=Uo/Ui 电流放大倍数用Aii表示,定义为 Aii=Io/Ii, 或简化为 Ai=Io/Ii 电压对电流的放大倍数用Aui表示,定义为 Aui=Uo/Ii 电流对电压的放大倍数用Aiu表示,定义为 Aiu=Io/Ui 式中的Uo,Ui,Io和Ii都是正弦信号的有效值.需要注意的是, 如果输出波形出现明显的失真,则比值就失去意义了,因此在输出端要有监视失真的措施(如用示波器观察波形). 其他指标也是如此. 2. 输入电阻 作为一个放大电路,一定要有信号源来提供输入信号.例如扩大机就是利用话筒将声音转化成电信号提供给放大电路的.还有其他经过温度,压力等传感器变换后产生的各种各样的电信号源. 放大电路与信号源相连,

就要从信号源取电流. 取电流的大小表明了放大电路对信号源的影响程度,所以我们定义一个指标,来衡量放大电路对信号源的影响,叫做输入电阻.当信号频率不是很高时,输电流Ii与输入电压Ui基本同相,因此通常用输入电阻来表示.它定义为 Ri=Ui/Ii 从图中可见, Ri就是向放大电路输入端看进去的等效电阻. Ri越大,表明它从信号源取的电流越小,放大电路输入端所得到的电压Ui越接近信号电压Us.因此作为量测仪表用的放大电路其Ri要大. 但是对于晶体管来说, Ri大则取电流小,将降低放大倍数.所以在需要放大倍数而Rs为固定值的情况下,晶体管放大电路的i又以小一些为好. 3. 输出电阻 放大电路将信号放大后,总要送到某装置去发挥作用. 这个装置我们通常称为负载. 比如扬声器就是扩大机的负载. 当我们在原来的扬声器两端再并联一个扬声器时, 它两端的电压将下降, 这种现象说明向放大电路的输出端看进去有一个等效内阻, 通称为输出电阻,记作Ro. 通常测定输出电阻的办法是在输入端加正弦波实验信号,测出负载开路时的输出电压Uo', 再测出接入负载RL时的输出电压Uo. 则有公式: Ro=(Uo'/Uo -1)*RL 输出电阻越大,表明接入负载后,输出电压的赋值下降越多.因此,Ro反映了放大电路带负载能力的大小. 第二种类型的指标: 4. 通频带 当只改变输入信号的频率时,发现放大电路的放大倍数是随之变化的,输出波形的相位也发生变化. 这就需要有一定的指标来反映放大电路对于不同频率的信号的适应能力. 一般情况下, 放大电路只适用于放大一个特定频率范围的信号, 当信号频率太高或太低时,放大倍数都有大幅度的下降. 当信号频率升高而使放大倍数下降为中频时放大倍数(记作Aum)的0.7倍时,这个频率称为上限截止频率,记作fH. 同样, 使放大倍数下降为Aum的0.7倍时的低频信号频率称为下限截止频率,记作fL. 我们将fH和fL之间形成的频带称为通频带 ,记作fbw,即 fbw=fH-fL 通频带越宽,表明放大电路对信号频率的适应能力越强. 对于收录机,扩大机来 说,通频带宽意味着可以将原乐曲中丰富的高,低音都能完美地播放出来.

音频放大器课程设计

电子课程设计 课程设计名称 : 电子课程设计 课程设计题目 : 音频放大器设计学院名称:工学院 班级:11级通信工程 学号:201101030119 姓名:陶媛 指导教师:朱家兴 2013年 8 月 25

摘要 进入21世纪以后,各种便携式的电子设备成为了电子设备的一种重要的发 展趋势。从作为通信工具的手机,到作为娱乐设备的MP3播放器,已经成为差不 多人人具备的便携式电子设备。在一些电子设备中,常常要求放大电路的输出级 能够带动较重负载,因而要求放大电路具有较高的效率,能够根据负载的要求提 供足够的输出功率。 本系统是基于三极管元件设计而成的一种音频放大器,由前置放大电路、 带通滤波电路、混频电路、电源电路四部分构成。前置放大电路主要由差分放大 电路构成,外加恒流源提供偏置,抑制电路的温漂,提高共模增益比。然后通过 由一个二阶压控电压源高通滤波器和一个二阶压控电压源低通滤波器构成的带 通滤波器,再接入一个混频电路(可加入背景音乐),最后通过电容耦合到功率 放大电路中除去了直流对后级放大电路的影响。混频电路由一个简单的加法器构 成。本次课程设计整个过程涉及到理论计算,电路板布局,焊接技术,电子仪器 的使用等一系列知识要点。 本方案使用MIC驻级体话筒收集人说话的微弱信号,并由话筒变成电信号,经过音频放大电路的多级放大,最后由耳机插座X2输出,输出的信号由外接的耳机 或扬声器发出声音 关键字:电子设备声音信号电信号放大 目录 前言 (1) 一、设计内容及要求 (2) 二、系统组成及工作原理 2.1 系统组成 (3) 2.2 工作原理 (4) 三、功率放大电路设计

基于Spectre运算放大器的设计

《集成电路CAD》课程设计报告 课题:基于Spectre运算放大器的设计 一:课程设计目标及任务 利用Cadence软件设计使用差分放大器,设计其原理图,并画出其版图,模拟器各项性能指标,修改宽长比,使其最优化。 二:运算放大器概况 运算放大器(operational amplifier),简称运放(OPA),如图1.1所示: 图1.1运放示意图 运算放大器最早被设计出来的目的是将电压类比成数字,用来进行加、减、乘、除的运算,同时也成为实现模拟计算机的基本建构方块。然而,理想运算放大器的在电路系统设计上的用途却远远超过加减乘除的计算。今日的运算放大器,无论是使用晶体管或真空管、分立式元件或集成电路元件,运算放大器的效能都已经接近理想运算放大器的要求。早期的运算放大器是使用真空管设计的,现在多半是集成电路式的元件。但是如果系统对于放大器的需求超出集成电路放大器的需求时,常常会利用分立式元件来实现这些特殊规格的运算放大器。 三:原理图的绘制及仿真

3.1原理图的绘制 首先在Cadence电路编辑器界面绘制原理图如下: 图3.1电路原理图 原理图中MOS管的参数如下表: Instance name Model W/m L/m Multiplier Library Cell name View name M1 nmosl 800n 500n 1 Gpdk180 nmos symbol M2 nmosl 800n 500n 1 Gpdk180 nmos symbol M3 pmosl 1.1u 550n 1 Gpdk180 pmos symbol M4 pmosl 1.1u 550n 1 Gpdk180 pmos symbol M5 nmosl 800n 500n 1 Gpdk180 nmos symbol

三极管放大电路课程设计

三极管放大电路课程设计 (电子1202班杨云鹏0121209330224) 参考资料:《晶体管电路设计》【日】铃木雅臣著 《电子设计从零开始》 9013的相关介绍: 9013是一种NPN型硅小功率的三极管它是非常常见的晶体三极管,在收音机以及各种放大电路中经常看到它,应用范围很广,它是NPN型小功率三极管. 主要 用于低频放大与电子开关。 参数: 结构 NPN 材料与极性:SI-NPN 引脚:1 发射极2 基极3 集电 极。集电极发射极电压25V; 集电极基极电压45V ;发射极基极电压 5V ;集电极电流Ic Max 0.5A; 耗散功率0.625W ;工作温度-55℃ +150℃;特征频率150MHz。 课题要求:设计电压放大倍数为100倍的三极管放大电路;并且能够带动8欧和4千欧的负载。 电路设计:用2个9013三极管和一个8050pnp型三极管,前一个作为共射放大电路,放大倍数为50dB,但空载时输出电阻太大,无法带动负载为8欧的喇叭,所以后面加一个推挽型射极跟随器,不会降低放大倍数,但可使空载时输出电阻变的很小一般为几欧到十几欧,可带动8欧的喇叭。

电路设计图: 电路仿真输入输出波形: 实际测量:

出现故障及解决方法 1,在仿真的时候,出现了输出信号饱和失真和截止失真、增益不够、波形变形以及不能带动小负载的现象。解决方法:通过改变rc与re以及偏执电阻的阻值来不断的计算和调整,并加上了推挽式跟随器。最终得到了符合的波形 总结 在设计这次的BJT放大电路的过程中,我较熟练地运用了模电中的三极管放大,射极跟随器,推挽型射极跟随器以及差分放大电路和负反馈等知识。但是设计出的实物与实验要求相比还有比较大的差距。4千欧负载时三极管放大增益较符合,但是8欧的负载时信号衰减过大,不能符合设计要求。在不断地探索与试验中更深的理解了三极管放大电路中各电阻阻值变化对增益的影响。在今后学习中需再接再厉,并吸取这次的经验与教训。

OCL功率放大器课程设计

物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业:电子信息工程班级:12电信本学号:120802054姓名:钟吉森

2014年1月15日模拟电路课程设计报告设计课题:功率放大电路设计

专业班级:12电信本 学生姓名:钟吉森 学号: 120802054 指导教师:曾祥华 设计时间:2013.12-2014.1 OCL音频功率放大器 一、设计任务与要求 1.用集成运算放大器和集成功放块设计OCL功放电路 2.输入信号为vi≤10mV, RI≥100KΩ;额定输出功率Po≥2W;负载阻抗RL=8Ω; 3.频率范围f=(1-3)KHz;

4. 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的直流电源。 二、方案设计与论证(至少二个方案比较) OCL(Output Capeacitorless)功放电路,顾名思义为无输出电容功率放大器,在OCL电路中,T1和T2特性对称,采 用了双电源供电。静态时,T1和T2均截止,输出 电压为零。设晶体管b—e间的开启电压可忽略不 计;输入电压为正弦波。当Ui>O时,Tl管导通, T2管截止,正电源供电,电流如右图中实线所示, 电路为射极输出形式,Uo≈Ui;当Ui<0时,T2管导通,T1管截止,负电源供电,电流如图虚线所示,电路也为射极输出形式,Uo≈Ui ;可见电路实现了“T,和T2交替工作,正、负电源交替供电,输出与输人之间双向跟随”。不同类型的两只晶体管(T1和T2)交替工作、且均组成射极输出形式的电路称为“互补”电路,两只管子的这种交替工作方式称为“互补”工作方式。 题目目要求用用集成功放块实现电路设计,集成运算放大器对输入信号进行处理包括选频(f=(1-3)kHz)信号放大(Ui≤10mV)等,总体电路组成情况如下 滤波电路要求1~3kHz且输入电阻很大可设计一个同相输入带通滤波电路,放大电路可设计为同相和反相放大电路,ocl集成块可选择tda1521双声道功放块和tda2030/tda2030a功放块,电路选其经典应用电路,直流电源可设计

流量检测电路设计课程设计

流量检测电路设计课程设计

第一章 流量测量装置单元 1.1节流装置 节流变压降流量计的工作原理是,在管道内装入节流件,流体流过节流件的时候流束收缩,于是在节流件前后产生差压,对于一定的形状和尺寸的节流件,一定的测压位置和前后直管段情况,一定参数的流体,节流见前后的差压随流量的改变而改变俩者之间有确定的关系,因此可一通过差压来测量流量。 节流件常用的有孔板和喷嘴,本实验中采用孔板。节流式流量计通常由能将流体流量转换成差压信号的节流装置及测量差压并显示流量的差压计组成. 标准节流装置包括节流件及其取压装置、节流件上游侧第一个阻力件、第二个阻力件、下游侧第一个阻力件以及在它们之间的直管短段,节流装置如图1-1所示。 图1-1整套节流装置 示意 1.2 节流件安装 标准孔板的开口直径d 是一个重要的尺寸,应实际测量,孔板的安装要求如下: (1)节流件前后的直管段必须是直的,不得有肉眼可见的弯曲。 (2)安装节流件用得直管段应该是光滑的,如不光滑,流量系数应乘以粗糙度修正稀疏。 (3)为保证流体的流动在节流件前1D 出形成充分发展的紊流速度分布,而且使这种分布成均匀的轴对称形,所以

1)直管段必须是圆的,而且对节流件前2D范围,其圆度要求其甚为严格,并且有一定的圆度指标。具体衡量方法: (A)节流件前OD,D/2,D,2D4个垂直管截面上,以大至相等的角距离至少分别测量4个管道内径单测值,取平均值D。任意内径单测量值与平均值之差不得超过±0。3% (B)在节流件后,在OD和2D位置用上述方法测得8个内径单测值,任意单测值与D比较,其最大偏差不得超过±2% 2)节流件前后要求一段足够长的直管段,这段足够长的直管段和节流件前的局部阻力件形式有关和直径比β有关,见表1(β=d/D, d为孔板开孔直径,D为管道内径)。(4)节流件上游侧第一阻力件和第二阻力件之间的直管段长度可按第二阻力件的形式和β=0。7(不论实际β值是多少)取表一所列数值的1/2 (5)节流件上游侧为敞开空间或直径≥2D大容器时,则敞开空间或大容器与节流件之间的直管长不得小于30D(15D)若节流件和敞开空间或大容器之间尚有其它局部阻力件时,则除在节流件与局部阻力件之间设有附合表1上规定的最小直管段长1外,从敞开空间到节流件之间的直管段总长也不得小于30D(15D)。 1.3 取压方式 取压方式采用法兰取压装置,法兰取压装置如图1-2所示,孔板夹在俩个特质的法兰之间,其间加俩片垫片,厚度不超过1mm,上游取压中心线与节流装置的距离l=25.4mm下游取压中心线与节流装置的距离l=25.4mm,取压孔必须符合单独钻孔取压的全部要求,取压孔中心线必须与管道中心线垂直。 图1-2 法兰取压

功率放大器课程设计

功率放大器课程设计

辽宁工业大学 模拟电子技术基础课程设计(论文)题目:OCL功率放大器

课程设计(论文)任务及评语 院(系):电子与信息工程学院教研室:电子信息与工程学号学生姓名专业班级 课程 设计 (论 OCL功率放大器 文) 题目

指 导 教 师 评 语 及 成 绩 平时:论文质量:答辩: 总成绩:指导教师签字:年月日 注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

摘要 放大电路实质上都是能量转换电路。从能量控制的观点来看,功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。但是,功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。其中功率放大电路的要求为获得一定的不失真(或失真较小)的输出功率,而电压放大电路的主要要求为使其输出端得到不失真的电压信号。 OCL功率放大器是一种直接耦合的功率放大器,它具有频响宽,保真度高。动态特性好及易于集成化等特点。OCL是英文Output Capacitor Less的缩写,意为无输出电容。采用双端电源供电,使用了正负电源,在电压不太高的情况下,也能获得比较大的输出功率,省去了输出端的耦合电容。使放大器低频特性得到扩展。OCL功率放大电路也是定压式输出电路,由于电路性能比较好,所以广泛的应用在高保真扩音设备中。性能优良的集成功率放大器给电子电路的功放级的调试带来了极大的方便。本次课程设计主要采用分立元件电路法进行设计。分别设计直流稳压电源,前置放大电路以及功率放大电路。其中前置放大电路采用差分式放大电路。 关键词:OCL功率放大器;功率放大电路;无输出电容;能量转换电路

基于运算放大器的正弦波发生器

目录 第1章摘要 (2) 第2章设计目的及设计要求 (2) 第3章基本原理 (2) 3.1 基本文氏振荡器 (2) 3.2 振荡条件 (3) 3.3 振荡频率与振荡波形 (5) 第4章参数设计及运算 (6) 4.1 器件选择 (6) 4.2 参数计算 (6) 4.3 波形仿真图 (9) 第5章结论及误差分析 (13) 心得体会 (14) 参考文献 (15)

第1章摘要 本文中介绍了一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。经测试,该发生器能产生频率为100-1000Hz的正弦波,且能在较小的误差范围内将振幅限制在2.5V以内,通过电位器的调节使频率在100HZ-1000HZ内变化。 无论是从数学意义上还是从实际的意义上,正弦波都是最基本的波形之一——在数学上,任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲,它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。在运算放大电路中,最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器与正交振荡器,本文将对文氏桥振荡器进行讨论。 第2章设计目的及要求 2.1、设计目的: (1).掌握波形产生电路的设计、组装和调试的方法; (2).熟悉集成电路:集成运算放大器LN356N。并掌握其工作原理,组成文氏电桥振路。 2.2、设计要求: (1)设计波形产生电路。 (2)信号频率范围:100Hz——1000Hz。 (3)信号波形:正弦波。 (4)画出波形产生电路原理图,写出终结报告。 第3章基本原理 3.1正弦振荡器的组成 (1)放大电路:放大信号 (2)反馈网络:必须是正反馈,反馈信号即是放大电路的输入信号 (3)选频网络:保证输出为单一频率的正弦波,即使电路只在某一特定频率下满足自激振荡条件

通信电子电路课程设计(小信号放大器)

通信电子线路课程设计--高频小信号谐振放大器 学校: 姓名: 学号: 班级: 指导老师:

年月日 目录 一、前言 (3) 二、电路基本原理 (3) 三、主要性能指标及测量方法 (5) 1、谐振频率 (7) 2、电压增益 (7) 3、通频带 (8) 4、矩形系数 (9) 四、设计方案 (10) 1、设置静态工作点 (10) 2、计算谐振回路参数 (10) 3、电路图、仿真图和PCB图 (11) 五、电路装调与测试 (13) 六、心得体会 (14) 七、参考文献 (15)

一、前言 高频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。其中最容易出现问题是自激震荡,同时频率选择和各级建阻抗匹配也恶化你难实现。 Protel DXP软件能实现从电学概念设计到输出物理生产数据,以及这之间的所有分析、验证、和设计数据管理。今天的Protel DXP 软件已不是单纯的PCB设计工具,而是一个系统,它覆盖了以PCB 为核心的全部物理设计。使用Protel、等计算机软件对产品进行辅助设计在很早以前就已经成为了一种趋势,这类软件的问世也极提高了设计人员在机械、电子等行业的产品设计质量与效率。 通过《通信电子线路》的学习,使用Protel DXP软件设计了一个高频小信号放大器。 二、电路的基本原理 高频小信号放大器的功用就是五失真的放大某一频率围的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器。高频小信号放大器是通信电子设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫。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

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