集成运算放大器课程设计

集成运算放大器课程设计
集成运算放大器课程设计

成绩评定表

学生姓名** 班级学号***

专业通信工程课程设计题目集成运算放大器评

组长签字:

成绩

日期20 年月日

课程设计任务书

学院信息科学与工程学院专业通信工程

学生姓名** 班级学号 ***

课程设计题目集成运算放大器

实践教学要求与任务:

设计任务

1. 认真完成protel软件学习,熟练掌握基本操作。

2. 绘制集成运算放大器电路原理图,要求布局符合电器规范、制图美观、可读性好。

3. 集成运算放大器电路原理图相应的双面印刷版图。

4. 提交课程设计报告,要求条理清楚、图文并茂,体现制图的必要过程。

工作计划与进度安排:

1月6日-7日布置设计任务、查阅资料、学习protel基础知识,

1月8日-10日绘制电路原理图及相应的双面印刷版图,

1月11日-12日撰写课程设计报告及答辩。

指导教师:

201 年月日专业负责人:

201 年月日

学院教学副院长:

201 年月日

目录

1 Protel的简要介绍 (4)

1.1 Protel的发展历史 (4)

1.2 Protel99SE简介 (4)

2 设计任务及要求 (5)

2.1设计任务 (5)

2.2设计要求 (5)

3 电路原理介绍 (6)

3.1 反向运算放大器 (6)

3.2 反向加法器 (6)

3.3 差动运算放大器 (7)

3.4积分器电路 (7)

4 原理图设计 (8)

4.1电路元件明细表 (9)

4.2 绘制原理图 (10)

4.3 元件生成清单 (11)

5 印刷版图的绘制 (11)

5.1 准备电路原理图和网络表..................................................................11-13 5.2 创建PCB文件以及网络表的装入 (14)

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 (18)

1 Protel的简要介绍

1.1 Protel的发展历程

初期Protel Windows版本:八十年代末期推出了Windows版本下的Protel For Windows 1.0、Protel For Windows1.5等版本。

中期 Protel Windows版本:开发了与Windows95对应的3.X版本。

近期版本:98年推出的Proel98,开始基本满足了大多数使用者的需求,特别是出色的自动布线功能得到了用户的支持。

99年推出的Proel99及后来的Proel99SE让Protel用户耳目一新,因为在其中新增了很多全新的功能。

2002年下半年推出了最新版本Protel DXP,该版本耗时2年多,无论在功能、规模上都比Protel99SE,有极大的飞跃,主要在仿真与布线方面有了较大的提高。 2004年最新产品Protel 2004.

1.2 Protel99SE简介

Protel99se软件中提供了SIM99se数模混合仿真器集成软件可以对许多电子线路进行模拟设计,模拟运行,反复修改。提供了接近6000各仿真元件和大量的数学模型期间,可以对电工电路,低频电子线路、高频电子线路和脉冲数字电路在一定范围内进行仿真分析。仿真结果以多种图形方式输出,直观明了,可以单图精细分析,也可以多图综合比较分析、并可通过不同的角度进行分析,以获得对电路设计的准确判断。Protel99se仿真方面其具有的特点有:

1

用户可以根据Protel99SE电路仿真器所提供的功能,分析设计电路的各方面性能,如电路的交直流特性、温度漂移、噪声、失真、容差、最坏情况等特

2

其中包括基本信号源:直流源、正弦源、脉冲源、指数源、单频调频源、

3

(1)无需手工编写电路网表文件。系统将根据所画电路原理图自动生成网表文件并进行仿真。(2)通过对话框完成电路分析各参数设置。(3)方便地观察波形信号。可同时显示多个波形,也可单独显示某个波形;可对波形进行多次局部放大,也可将两个波形放置于同一单元格内进行显示并分析比较两者的差别。(4)强大的波形信号后处理,可利用各种数学函数对波形进行各种分析运算并创建一个新的波形。(5)方便地测量输出波形。Protel99SE提供了两个测量光标,打开它们可测量波形数据。

2 设计任务及要求

2.1 设计任务

1 绘制具有一定规模、一定复杂程度的电路原理图。

2 绘制相应电路原理图的双面印刷版图。

3 对电路原理图进行仿真,给出仿真结果,并说明是否达到设计意图。

2.2 设计要求

1电路图的规模要比较大、电路比较复杂。

2制图要美观、可读性要好。

3 电路选择不可过分简单,元件种类(包括电源和信号源)不能少于

5种而且元件个数不能少于20个。

3 电路原理介绍

集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外

部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

3.1反相比例运算放大器

反相比例运算放大器电路是集成运放的一种最基本的接法,如图2.6.1所示。电路的输出电压o u 与输入电压i u 的关系式为:f o

i 1

R u u R =-

U o

R 1R f R U i

2

10k Ω10k Ω

20k Ω

图1 反相比例运放电路

3.2反相加法器

如果在运算放大器的反相端同时加入几个信号,接成图2.6.2的形式,就构成了能对同时加入的几个信号电压进行代数相加的运算反相加法器电路。电路的输出电压o u 与输入电压i u 的关系式为:f f o

i1i21

2

R R u (

u u )R R =-+

U o

R 2R f R U i2

3

10k Ω4k Ω

20k Ω

R 110k ΩU i1

图2 反相加法器电路

3.3差动运算放大电路

差动输入运算放大器电路如图2.6.3所示。根据电路分析,该电路的输出电

压o u 与输入电压i u 的关系式为:f o

i2i11

R u (u -u )R =

。该关系式说明了两个输入端的信

号具有相减的关系,所以这种电路又称为减法器。同时,电路中同相输入电路参数与反相输入电路参数应保持对称,即同相输入端的分压电路也应该由电阻f R 和

1R 来构成,其中3f

R R =,2

1R R =。

U o

R 2R f R U i2

3

10k Ω20k Ω

20k Ω

R 110k Ω

U i1

图3 差动运算放大电路

3.4积分器电路

由运算放大器构成的基本积分电路如图2.6.4所示,它的基本运算关系是:

o i 11

u u dt R C =-

? 当i u 为恒定直流电压时,即i

i

u U =,o

i 11u U t R C

=-

,这时输出电压是随时间作

直线变化的电压,其上升(或下降)的斜率是

i 1U R C

,改变i U 、1R 或C 三个量中的

任一个量都可以改变输出电压上升(或下降)的斜率。

积分器的反馈元件是电容器。无信号输入时,电路处于开环状态。所以运算放大器微小的失调参数就会使得运算放大器的输出逐渐偏向正(或负)饱和状态,使得电路无法正常工作。为了减小这种积分漂移现象,实际使用时应尽量选择失调参数小的运算放大器,并在积分电容两端并联一只高阻值电阻f R 以稳定直流工作点,构成电压反馈,限制整个积分器电路放大倍数。但f R 不能太小,否则将影响电路积分线性关系。

u o

R 1R f R u i

2

20k Ω10k Ω

100k Ω

0.1uF C

图4 积分器电路

主要器件介绍:四运算放大器

LM324内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿 的运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用, 也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。LM324的封装形式为塑封14引线双列直插式。

特点

★内部频率补偿

★ 直流电压增益高(约100dB) ★ 单位增益频带宽(约1MHz) ★ 电源电压范围宽:单电源(3—32V); 双电源(±1.5—±16V) ★ 低功耗电流,适合于电池供电

★ 低输入偏流

★ 低输入失调电压和失调电流 ★ 共模输入电压范围宽,包括接地 ★ 差模输入电压范围宽,等于电源电压范围 ★ 输出电压摆幅大(0至VCC-1.5V)

管脚排列图

图5

4原理图设计

画如图6所示的电路,图中电路元件说明如表1所示。

Designator Footprint Lib Ref

R1~R11 AXIAL0.3 RES2

R12 VR5 POT2

C1、C2 RAD0.1 CAP

J1、J2 SIP-2 CON2

J3 SIP-3 CON3

U1 DIP-14 LF324A

表1 电路元件明细表

使用Protel 99se绘制原理图如图7,图6 集成运放电路进行ERC检查,如图8。

图10 生成元器件清单列表

5 印刷版图的绘制

5.1 准备电路原理图和网络表

原理图准备好后,使用菜单命令【Design】/【Create Netlist...】,建网络表。网络表是原理图和印刷电路板之间的一座桥梁,网络表提供了电路的元件清单以及元件之间的互联关系。执行上述命令后,跳出Netlist Creation的对话框,点击OK即可生成与原理图同名的网络表文件,即集成运算放大器.Net如下:

图5.1 生成网络表

5.2 创建PCB文件以及网络表的装入

进入设计文件夹,双击图标Documents,利用主菜单【File】/【New】后出现一个对话框,选择Wizards目录下的Printed Circuit Board Wizard,我们就可以建立一个标准的PCB版图了。在PCB界面中,利用【Design】/【Netlist...】命令,将网络表载入,得到如下结果(如图5.1所示):

图5.2 载入网络表

网络表通过之后,我们就开始对元件进行布局了。

5.3 元件的布局以及印刷板的布线

手工调整布局完成后,我们执行【Auto Route】/【All】,就可以进行自动布线了。自动布线完成之后,自己要对部分导线进行修改,直到满意为止。我们还可以进行补泪滴的工作。泪滴的主要作用就是提高PCB的抗拉伸强度,没有这个过渡的PCB在受到外力都压缩或者拉伸后,铜箔和焊盘之间很容易断裂,那么

电路板就不结实。补泪滴之后的印刷板如图5.3所示。

图5.3 集成运算放大器刷板

6 收获和体会

我通过为期一周的实训练习,比较全面地了解和掌握了绘制、编辑电路原理图和PCB的方法和技巧,并能处理一些常见问题。首先,原理图的绘制很是重要,它的每一步都会关系到后面的PCB制版,还涉及到元件的整体布局,过程中还要考虑自己制作的元件的应用问题。其次,到了最为重要的PCB制版这一步骤,其中最为重要的就是网络表的生成,不仅要认真检查元件标识,还有元件的位置等问题最后,布线是最后一项工作,但是在布线的过程中,需要的不只是自动或手动布线,还要有最后的检验,及时修改错误。

通过这次课程设计,我还意识到了想要做好一件事,要有耐心,细心,要脚踏实地,而不应该毛躁。特别是生成PCB板之后元件的布局以及修改布线都是考验我们耐心的时候。

当然,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜,让我知道了学无止境

的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就,人生就像在爬山,一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富,经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆!

7主要参考文献

1 Protel99 入门与提高.赵品编著.人民邮电出版社.2000.11

2 清源计算机工作室.Protel 99SE原理图与PCB及仿真【M】.北京:机械工业出版社.2001.

3 刘秋艳.Protel 99SE电路设计.中国铁道出版社.2005.8

4 梁恩主,梁恩维.Protel 99SE电路设计与仿真应用.清华大学出版社.2000.

5 吉雷.《Protel 99从入门到精通》【M】.西安电子科技大学出版社.2000.

6 张伟,王力.Protel 99SE基础教程【M】.北京:人民邮电出版社.2006.

集成运算放大器应用实验

《电路与电子学基础》实验报告 实验名称集成运算放大器应用 班级2013211XXX 学号2013211XXX 姓名XXX

实验7.1 反相比例放大器 一、实验目的 1.测量反相比例运算放大器的电压增益,并比较测量值与计算值。 2.测定反响比例放大器输出与输入电压波形之间的相位差。 3.根据运放的输入失调电压计算直流输出失调电压,并比较测量值与计算值。 4.测定不同电平的输入信号对直流输出失调电压的影响。 二、实验器材 LM 741 运算放大器 1个 信号发生器 1台 示波器 1台 电阻:1kΩ 2个,10kΩ 1个,100kΩ 2个 三、实验步骤 1.在EWB平台上建立如图7-1所示的实验电路,仪器按图设置。 单击仿真开关运行动态分析,记录输入峰值电压 V和输出峰值电压 ip V,并记录直流输出失调电压of V及输出与输入正弦电压波形之间的op 相位差。

Vip=4.9791mV Vop=498.9686mV Vof=99.37mV 相位差π 2.根据步骤1的电压测量值,计算放大器的闭环电压增益Av。 Av=-100.2 3.根据电路元件值,计算反相比例运算放大器的闭环电压增益。 Av=-100 4.根据运放的输入失调电压 V和电压增益Av,计算反相比例运放 if 的直流输出失调电压 V。 of Vof=100mV 四、思考与分析 1.步骤3中电压增益的计算值与步骤1,2中的测量值比较,情况如何? 计算值为-100,测量值为-100.2,基本相等,略有误差

2.输出与输入正弦电压波形之间的相位差怎样? 相位差为π 3.步骤1中直流输出失调电压的测量值与步骤4中的计算值比较,情况如何? 测量值为99.37mV,计算值为100mV,基本相等,略有误差 4.步骤1中峰值输出电压占直流输出失调电压的百分之几? 500% 5.反馈电阻 R的变化对放大器的闭环电压增益有何影响? f 在R1一定的条件下,Rf越大,闭环电压增益越大 实验7.2 加法电路 一、实验目的 1.学习运放加法电路的工作原理。 2.分析直流输入加法器。 3.分析交直流输入加法器。 4.分析交流输入加法器。 二、实验器材 LM741 运算放大器 1个直流电源 2个 0~2mA毫安表 4个万用表 1个 信号发生器 1台

集成运放电路试题及答案

第三章集成运放电路 一、填空题 1、(3-1,低)理想集成运放的A ud= ,K CMR= 。 2、(3-1,低)理想集成运放的开环差模输入电阻ri= ,开环差模输出电阻ro= 。 3、(3-1,中)电压比较器中集成运放工作在非线性区,输出电压Uo只有或两种的状态。 4、(3-1,低)集成运放工作在线形区的必要条件是___________ 。 5、(3-1,难)集成运放工作在非线形区的必要条件是__________,特点是___________,___________。 6、(3-1,中)集成运放在输入电压为零的情况下,存在一定的输出电压,这种现象称为__________。 7、(3-2,低)反相输入式的线性集成运放适合放大 (a.电流、b.电压) 信号,同相输入式的线性集成运放适合放大 (a.电流、b.电压)信号。 8、(3-2,中)反相比例运算电路组成电压(a.并联、b.串联)负反馈电路,而同相比例运算电路组成电压(a.并联、b.串联)负反馈电路。 9、(3-2,中)分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。 (1)比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地,而比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。 (2)比例运算电路的输入电阻大,而比例运算电路的输入电阻小。 (3)比例运算电路的输入电流等于零,而比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。 (4)比例运算电路的比例系数大于1,而比例运算电路的比例系数小于零。 10、(3-2,难)分别填入各种放大器名称 (1)运算电路可实现A u>1的放大器。 (2)运算电路可实现A u<0的放大器。 (3)运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 (4)运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均大于零。 (5)运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均小于零。 11、(3-3,中)集成放大器的非线性应用电路有、等。 12、(3-3,中)在运算电路中,运算放大器工作在区;在滞回比较器中,运算放大器工作在区。 13、(3-3,中)_________和_________是分析集成运算放大器线性区应用的重要依据。

集成运算放大器及其应用

第九章集成运算放大器及其应用(易映萍) 9.1 差分放大电路 9.2互补功率放大电路 9.3 集成运算放大电路 9.4 理想集成运放的线性运用电路 9.5 理想集成运放的非线性运用电路 习题 第九章集成运算放大器及其应用 9.1 差分放大电路 9.1.1 直接耦合多级放大电路的零点漂移现象 工业控制中的很多物理量均为模拟量,如温度、流量、压力、液面和长度等,它们通过不同的传感器转化成的电量也均为变化缓慢的非周期性连续信号,这些信号具有以下两个特点: 1.信号比较微弱,只有通过多级放大才能驱动负载; 2.信号变化缓慢,一般采用直接耦合多级放大电路将其放大。 u=0)时,人们在试验中发现,在直接耦合的多级放大电路中,即使将输入端短路(即 i u≠0),这种现象称为零点漂移(简称为零漂),如图输出端还会产生缓慢变化的电压(即 o 9.1所示。 (a)测试电路(b)输出电压u o的漂移 图9.1 零点漂移现象 9.1.2 零漂产生的主要原因 在放大电路中,任何参数的变化,如电源电压的波动、元件的老化以及半导体元器件参数随温度变化而产生的变化,都将产生输出电压的漂移,在阻容耦合放大电路中,耦合电容对这种缓慢变化的漂移电压相当于开路,所以漂移电压将不会传递到下一级电路进一步放

大。但是,在直接耦合的多级放大电路中,前一级产生的漂移电压会和有用的信号(即要求放大的输入信号)一起被送到下一级进一步放大,当漂移电压的大小可以和有用信号相当时,在负载上就无法分辨是有效信号电压还是漂移电压,严重时漂移电压甚至把有效信号电压淹没了,使放大电路无法正常工作。 采用高质量的稳压电源和使用经过老化实验的元件就可以大大减小由此而产生的漂移,所以由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象的主要原因,因而也称零点漂移为温度漂移,简称温漂,从某种意义上讲零点漂移就是静态工作点Q点随温度的漂移。 9.1.3抑制温漂的方法 对于直接耦合多级放大电路,如果不采取措施来抑制温度漂移,其它方面的性能再优良,也不能成为实用电路。抑制温漂的方法主要由以下几种: (1)采用稳定静态工作的分压式偏置放大电路中Re的负反馈作用; (2)采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消放大管的变化; (3)采用特性完全相同的三极管构成“差分放大电路”; 9.1.4 差分放大电路 差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路。直接耦合的多级放大电路的组成框图如图9.2所示。 图9.2 多级放大的组成框图 A倍后传送到负载上,对电路造从上图可知输入级一旦产生了温漂,会经中间级放大 u2 A≈1,对电路造成的成严重的影响,而中间级产生的温漂,由于直接到达功放级而功放的 u 影响跟输入级相比少得多,所以,我们主要应设法抑制输入级产生的温漂,故在直接耦合的多级放大电路中只有输入级常采用差分放大电路的形式来抑制温漂。 9.1.4.1 差分放大电路的组成及结构特点 一.电路组成 差分放大电路如图9.3所示。

集成运算放大电路单元测试题

集成运算放大电路单元测试题 一、单选题(每题2分) 1.对差分放大电路而言,下列说法不正确的为()。 A.可以用作直流放大器B.可以用作交流放大器 C.可以用作限幅器D.具有很强的放大共模信号的能力 2.差分放大电路如图所示,当有输入电压u i时,V1管集电极电流i C1=0.7mA,此时V2管集电极电位u C2等于()。 A. 5V B. 3V C. 7V D. 0V )。 A. 共基极放大电路 B. 互补对称放大电路 C. 差分放大电路 D. 电容耦合放大电路 4.把差分放大电路中的发射极公共电阻改为电流源可以() A.增大差模输入电阻B.提高共模增益 C.提高差模增益D.提高共模抑制比 5.某放大器的中频电压增益为40dB,则在上限频率f H处的电压放大倍数约为()倍。 A. 43 B. 100 C. 37 D. 70 27.对恒流源而言,下列说法不正确的为()。 A.可以用作偏置电路B.可以用作有源负载 C.交流电阻很大D.直流电阻很大 6.某双极型三极管多级放大电路中,测得A 1u =25,A 2 u =-10 ,A 3 u ≈1,则可判断这三级电路的组态分 别是()。 A. 共射极、共基极、共集电极 B. 共基极、共射极、共集电极 C. 共基极、共基极、共集电极 D. 共集电极、共基极、共基极 7.选用差分放大电路的主要原因是()。 A.减小温漂B.提高输入电阻C.稳定放大倍数D.减小失真 8.图示电路() A.等效为PNP管B.等效为NPN管 C.为复合管,其等效类型不能确定D.三极管连接错误,不能构成复合管

图号3401 9.某放大器输入电压为10mv时,输出电压为7V;输入电压为15mv时, 输出电压为6.5V,则该放大器的电压放大倍数为()。 A. 100 B. 700 C. -100 D. 433 37.设放大器的信号源内阻为R S,负载电阻为R L,输入、输出电阻分别为R i、R o,则当要求放大器恒压输出时,应满足()。 A. R o >>R L B. R o <>R S D. R S <

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案)

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案) 3.1 集成运算放大器认识与基本应用 在太阳能充放电保护电路中要利用集成运算放大器LM317实现电路电压检测,并通过三极管开关电路实现电路的控制。首先来看下集成运算放大器的工作原理。 【项目任务】 测试如下图所示,分别测量该电路的输出情况,并分析电压放大倍数。 R1 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 R1 15kΩR2 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 函数信号发生器函数信号发生器 (a)无反馈电阻(b)有反馈电阻 图3.1集成运算符放大器LM358测试电路(multisim) 【信息单】 集成运放的实物如图3.2 所示。 图3.2 集成运算放大 1.集成运放的组成及其符号 各种集成运算放大器的基本结构相似,主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成,如图3.3所示。输入级一般由可以抑制零点漂移的差动放大电路组成;中间级的作用是获得较大的电压放大倍数,可以由共射极电路承担;输出级要求有较强的带负载能力,一般采用射极跟随器;偏置电路的作用是为各级电路供给合理的偏置电流。

图3.3集成运算放大电路的结构组成 集成运放的图形和文字符号如图 3.4 所示。 图3.4 集成运放的图形和文字符号 其中“-”称为反相输入端,即当信号在该端进入时, 输出相位与输入相位相反; 而“+”称为同相输入端,输出相位与输入信号相位相同。 2.集成运放的基本技术指标 集成运放的基本技术指标如下。 ⑴输入失调电压 U OS 实际的集成运放难以做到差动输入级完全对称,当输入电压为零时,输出电压并不为零。规定在室温(25℃)及标准电源电压下,为了使输出电压为零,需在集成运放的两输入端额外附加补偿电压,称之为输入失调电压U OS ,U OS 越小越好,一般约为 0.5~5mV 。 ⑵开环差模电压放大倍数 A od 集成运放在开环时(无外加反馈时),输出电压与输入差模信号的电压之比称为开环差模电压放大倍数A od 。它是决定运放运算精度的重要因素,常用分贝(dB)表示,目前最高值可达 140dB(即开环电压放大倍数达 107 )。 ⑶共模抑制比 K CMRR K CMRR 是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,即od CMRR oc A K =A ,其含义与差动放大器中所定义的 K CMRR 相同,高质量的运放 K CMRR 可达160d B 。 ⑷差模输入电阻 r id r id 是集成运放在开环时输入电压变化量与由它引起的输入电流的变化量之比,即从输入端看进去的动态电阻,一般为M Ω数量级,以场效应晶体管为输入级的r id 可达104M Ω。分析集成运放应用电路时,把集成运放看成理想运算放大器可以使分析简化。实际集成运 放绝大部分接近理想运放。对于理想运放,A od 、K CMRR 、r id 均趋于无穷大。 ⑸开环输出电阻 r o r o 是集成运放开环时从输出端向里看进去的等效电阻。其值越小,说明运放的带负载能力越强。理想集成运放r o 趋于零。 其他参数包括输入失调电流I OS 、输入偏置电流 I B 、输入失调电压温漂 d UOS /d T 和输入失调电流温漂 d IOS /d T 、最大共模输入电压 U Icmax 、最大差模输入电压 U Idmax 等,可通过器件

运算放大器的电路仿真设计

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。

集成运放线性应用

实训九 集成运放的线性应用 内容一 集成运放的反相、同相比例运算电路 一、实训目的 1.掌握集成运算放大器的使用方法。 2.了解集成运放构成反相比例、同相比例运算电路的工作原理。 3.掌握集成运放反相比例、同相比例运算电路的测试方法。 二、实训测试原理 1. 反相放大电路 电路如图(1)所示。输入信号U i 通过电阻R 1加到集成运放的反相输入端,输出信号通过反馈电阻R f 反送到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈。 根据“虚断”概念,即i N =i p ,由于R 2接地, 所以同相端电位U p =0。又根据“虚短”概念可知,U N =U p ,则U N =U p =0,反相端电位也为零。但反相端又不是接地点,所以N 点又称“虚地”。则有 f 1i i =,1i = 1i R U ,f i =-f 0R U 则0U =-1 f R R i U 。 运放的同相输入端经电阻R 2接地,R 2叫平衡电阻,其大小为R 2=R 1∥R f 。 图(1) 反相放大电路 图(2) 同相放大电路 图(3) 电压跟随器 2. 同相放大电路 电路如图(2)所示。输入信号U i 通过平衡电阻R 2加到集成运放的同相输入端,输出信号通过反馈电阻R f 反送到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈。根据“虚断”与“虚短”的概念,有N P i U U U ==,i N =i P =0;则得i 1f 0)1(U R U +=若1R =∞,0f =R ,则i 0U U =即为电压跟随器,如图(3)。

三、实训仪器设备 1.直流稳压电源 2.万用表 3.示波器 四、实训器材 1. 集成块μA741(HA17741) 2. 电阻10KΩ×2 100KΩ×2 2 KΩ×2 3. 电位器1KΩ×1 五、实训电路 图(3)反相比例运算实训电路 图(4)同相比例运算实训电路 六、测试步骤及内容 1. 反相比例运算实训

集成运算放大器练习题及答案

第十章 练习题 1. 集成运算放大器是: 答 ( ) (a) 直接耦合多级放大器 (b) 阻容耦合多级放大器 (c) 变压器耦合多级放大器 2. 集成运算放大器的共模抑制比越大, 表示该组件: 答 ( ) (a) 差模信号放大倍数越大; (b) 带负载能力越强; (c) 抑制零点漂移的能力越强 3. 电路如图10-1所示,R F2 引入的反馈为 : 答 ( ) (a) 串联电压负反馈 (b) 并联电压负反馈 (c) 串联电流负反馈 (d) 正反馈 图10-1 4. 比例运算电路如图10-2所示,该电路的输出电阻为: 答 ( ) (a) R F (b) R 1+R F (c) 零 图10-2 5. 电路如图10-3所示,能够实现u u O i =- 运算关系的电路是: 答 ( ) (a) 图1 (b) 图2 (c) 图3 图10-3 6. 电路如图10-4所示,则该电路为: 答 ( )

(a)加法运算电路; (b)反相积分运算电路; (c) 同相比例运算电路 图10-4 7. 电路如图10-5所示,该电路为: 答 ( ) (a) 加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路 O u i 1 u i2 图10-5 8. 电路如图10-6所示,该电路为: 答 ( ) (a) 加法运算电路 (b) 减法运算电路 (c) 比例运算电路 u O u i 1u i2 图10-6 9. 电路如图10-7所示,该电路为: 答 ( ) (a)比例运算电路 (b) 比例—积分运算电路 (c) 微分运算电路 O u 图10-7 10. 电路如图10-8所示 ,输入电压u I V =1,电阻R R 1210==k Ω, 电位器R P 的阻值为20k Ω 。 试求:(1) 当R P 滑动点滑动到A 点时,u O =? (2) 当R P 滑动点滑动到B 点时,u O =? (3) 当R P 滑动点滑动到C 点(R P 的中点)时 , u O =?

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

(完整版)集成运算放大器练习题

集成运算放大器测试题 指导老师:高开丽班级:11机电姓名: _____________ 成绩: 一、填空题(每空1分,共20分) 1、集成运放的核心电路是__________ 电压放大倍数、_________ 输入电阻和_______ 输出电阻的电路。(填“低”、“高”) 2、集成运由_____________ 、______________ 、________________ 、___________ 四个部分组成。 3、零漂的现象是指输入电压为零时,输出电压_________________ 零值,出现忽大忽小得现象。 4、集成运放的理想特性为:________________ 、______________ 、_________ 、_____________ 。 5、负反馈放大电路由__________________ 和__________________ 两部分组成。 6、电压并联负反馈使输入电阻__________ ,输出电阻___________ 。 7、理想运放的两个重要的结论是_______________ 和_____________ 。 &负反馈能使放大电路的放大倍数________________ ,使放大电路的通频带展宽,使输出信号波形的非线性失真减小,__________ 放大电路的输入、输出电阻。 二、选择题(每题3分,共30分) 1、理想运放的两个重要结论是() A 虚断VI+=VI-,虚短i l+=il- B 虚断VI+=VI-=O ,虚短i l+=il-=O C 虚断VI+=VI-=O ,虚短i I+=iI- D 虚断i I+=iI-=0 ,虚断VI+=VI- 2、对于运算关系为V0=10VI的运算放大电路是() A反相输入电路B同相输入电路C电压跟随器D加法运算电路 3、电压跟随器,其输出电压为V0,则输入电压为() A VI B - VI C 1 D -1 4、同相输入电路,R仁10K,Rf=100K ,输入电压VI为10mv,输出电压V0为 () A -100 mv B 100 mv C 10 mv D -10 mv

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)

集成运算放大器的基本应用

实验名称 集成运算放大器的基本应用 一.实验目的 1.掌握集成运算放大器的正确使用方法。 2.掌握用集成运算放大器构成各种基本运算电路的方法。 3.学习正确使用示波器交流输入方式和直流输入方式观察波形的方法,重点掌握积分输入,输出波形的测量和描绘方法。 二.实验元器件 集成运算放大器 LM324 1片 电位器 1k Ω 1只 电阻 100k Ω 2只;10k Ω 3只;5.1k Ω 1只;9k Ω 1只 电容 0.01μf 1只 三、预习要求 1.复习由运算放大器组成的反相比例、反相加法、减法、比例积分运算电路的工作原理。 2.写出上述四种运算电路的vi 、vo 关系表达式。 3.实验前计算好实验内容中得有关理论值,以便与实验测量结果作比较。 4.自拟实验数据表格。 四.实验原理及参考电路 本实验采用LM324集成运算放大器和外接电阻、电容等构成基本运算电路。 1. 反向比例运算 反向比例运算电路如图1所示,设组件LM324为理想器件,则 11 0υυR R f -=

R f 100k R 1 10k A 10k R L v o v 1 R 9k 图1 其输入电阻1R R if ≈,图中1//R R R f ='。 由上式可知,改变电阻f R 和1R 的比值,就改变了运算放大器的闭环增益vf A 。 在选择电路参数是应考虑: ○ 1根据增益,确定f R 与1R 的比值,因为 1 R R A f vf - = 所以,在具体确定f R 和1R 的比值时应考虑;若f R 太大,则1R 亦大,这样容易引起较大的失调温漂;若f R 太小,则1R 亦小,输入电阻if R 也小,可能满足不了高输入阻抗的要求,故一般取f R 为几十千欧至几百千欧。 若对放大器输入电阻有要求,则可根据1R R i =先确定1R ,再求f R 。 ○ 2运算放大器同相输入端外接电阻R '是直流补偿电阻,可减小运算放大器偏执电流产生的不良影响,一般取1//R R R f =',由于反向比例运算电路属于电压并联负反馈,其输入、输出阻抗均较低。 本次试验中所选用电阻在电路图中已给出。 2. 反向比例加法运算 反向比例加法运算电路如图2所示,当运算放大器开环增益足够大时,其输入端为“虚地”,11v 和12v 均可通过1R 、2R 转换成电流,实现代数相加,其输出电压 ??? ??+-=122111 v R R v R R v f f o 当R R R ==21时 ()1211v v R R v f o +- = 为保证运算精度,除尽量选用精度高的集成运算放大器外,还应精心挑选精度高、稳定性好的电阻。f R 与R 的取值范围可参照反比例运算电路的选取范围。 同理,图中的21////R R R R f ='。

第4章集成运算放大电路课后习题及答案

第4章集成运算放大电路 —一填空题 1、集成运放内部电路通常包括四个基本组成部分,即____________ 、 ______________ 、 ____________ 和___________________ 。 2、为提高输入电阻,减小零点漂移,通用集成运放的输入级大多采用_______________________ 电路;为了减小输出电阻,输出级大多采用 _____________________ 电路。 3、在差分放大电路发射极接入长尾电阻或恒流三极管后,它的差模放大倍数A ud将 , 而共模放大倍数A uc将______ ,共模抑制比K CMR将_________ 。 4、差动放大电路的两个输入端的输入电压分别为“I8mV和U i2 10mV,则差模 输入电压为__________ ,共模输入电压为 ___________ 。 5、差分放大电路中,常常利用有源负载代替发射极电阻R e,从而可以提高差分放大电 路的______________________ 。 6、工作在线性区的理想运放,两个输入端的输入电流均为零,称为虚______ ;两个输入 端的电位相等称为虚__________ ;若集成运放在反相输入情况下,同相端接地,反相端又称 虚___________ ; 即使理想运放器在非线性工作区,虚 _______ 结论也是成立的。 7、共模抑制比K CMR等于 _________________ 之比,电路的K CMR越大,表明电路___________ 越强。 答案:1、输入级、中间级、输出级、偏置电路;2、差分放大电路、互补对称电路;3、不变、减小、增大;4、-18mV, 1mV ;5、共模抑制比;6、断、短、地、断;7、差模电压放大倍数与共模电压放大倍数,抑制温漂的能力。 二选择题 1、集成运放电路采用直接耦合方式是因为_________ 。 A ?可获得很大的放大倍数 B.可使温漂小C.集成工艺难以制造大容量电容

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

第一章 集成运算放大器测试题

第一章 集成运算放大器自测题 一、填空题 二、分析计算题 1、某运算放大器电路如图1所示,运算放大器为理想的,且电阻值R 为已知,设输入信号为s v 。试问: (1)当输入信号s v 仅接在端口A 处,端口B 接地,试求该放大器的电压增益 s o v v G = ,从A 点看进去的输入阻抗i R ,输出阻抗o R 分别为多少? (2)当输入信号s v 仅接在端口B 处,端口A 接地,试求该放大器的电压增益 s o v v G = ,从B 点看进去的输入阻抗i R ,输出阻抗o R 分别为多少? (3)当输入信号s v 跨接在端口A 、B 处时,且要求s v 信号A 端为正,B 端为负,

试求该放大器的电压增益s o v v G =,从A 、B 点看进去的输入阻抗i R ,输出阻抗o R 分别为多少? R 20o v 2、在图2所示的运算放大器电路中,假设运算放大器试理想的,并且各电阻为已知值。 (1)试写出输出函数的表达式(要求有过程)。 (2)试求图中所示的输入阻抗i R 和输出阻抗o R 。 1 v 2 v o 3、米勒积分器电路如图3(a )所示,且初始输入电压和输出电压均为0,时间常数为mS RC 1==τ 。若输入的波形如图3(b )所示,试画出输出的波形(要求坐标对齐并标明数值)。 o v 图3 i v 4、图4所示的电路为浮动负载(两个连接端都没接地的负载提供电压),这在电 源电路中有很好的应用性,假设运算放大器是理想的。 (1)当节点A 输入峰峰值为1V 的正弦波i v 时,试画出节点B 、节点C 对地时

的电压波形,并画出o v 的波形。 (2)电压增益 i o v v 为多少? C B 图4 i v 5、图5为实用的单电源供电的自举式同相交流电压放大器电路,假设运算放大器是理想的。已知Ω===K R R R 10431,Ω=K R 502,Ω=M R 15。 F C C C μ10321===,V V CC 15+=。问: (1)放大器的各信号端口的直流电位为多少?电容321C C C 、、的作用是什么? (2)交流放大倍数 i o v v 为多少,输入阻抗 i R 为多大? o 6、在图6所示的电路中,比较器的输出电压的最大值为V 10±。试画出个电路 的电压传输特性曲线。 1 o v 图6 2 o v (a) (c) v 2(b) v 33 o i v

集成运算放大器练习试题和答案解析

第十章练习题 1. 集成运算放大器是:答( ) (a) 直接耦合多级放大器 (b) 阻容耦合多级放大器 (c) 变压器耦合多级放大器 2. 集成运算放大器的共模抑制比越大,表示该组件:答( ) (a) 差模信号放大倍数越大; (b) 带负载能力越强; (c) 抑制零点漂移的能力越强 3. 电路如图10-1 所示,R F2 引入的反馈为:答( ) (a) 串联电压负反馈(b) 并联电压负反馈 (c) 串联电流负反馈(d) 正反馈 R F1 u i R1 - ∞ -∞ + + ++ u O R 2 R F2 R 3 图10-1 4. 比例运算电路如图10-2 所示,该电路的输出电阻为:答( ) (a) R F (b) R1+R F (c) 零 R F R1- ∞ u i+ +u O 图10-2 5. 电路如图10-3 所示,能够实现u u O i 运算关系的电路是:答( ) (a) 图1 (b) 图2 (c) 图3 专业知识整理分享

图10-3 5. 电路如图10-4 所示,则该电路为:答( ) (a) 加法运算电路;(b) 反相积分运算电路;(c) 同相比例运算电路 R F R1- ∞ + u i R 2 + 图10-4 6. 电路如图10-5 所示,该电路为:答( ) (a) 加法运算电路(b) 减法运算电路(c) 比例运算电路 R R - ∞ u O u i1 R + + u i2 R 图10-5 7. 电路如图10-6 所示,该电路为:答( ) (a) 加法运算电路(b) 减法运算电路(c) 比例运算电路 R u i1 u i2 R R - ∞ + +u O R 图10-6 8. 电路如图10-7 所示,该电路为:答( ) (a) 比例运算电路(b) 比例—积分运算电路(c) 微分运算电路 专业知识整理分享

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

集成电路运算放大器的定义

第四章集成运算放大电路 第一节学习要求 第二节集成运算放大器中的恒流源 第三节差分式放大电路 第四节集成电路运算放大器 第五节集成电路运算放大器的要紧参数 第六节场效应管简介 第一节学习要求 1. 掌握差不多镜象电流源、比例电流源、微电流源电路结构及差不多特性。 2. 掌握差模信号、共模信号的定义与特点。 3. 掌握差不多型和恒流源型差分放大器的电路结构、特点,会熟练计算电路的静态工作点,熟悉四种电路的连接方式及输入输出电压信号之间的相位关系。 4. 熟练分析差分放大器对差模小信号输入时的放大特性,共模抑制比。会计算A VD、R id、 R ic、 R od、 R oc、K CMR。 5.熟悉运放的要紧技术指标及集成运算放大电路的一般电路

结构。 学习重点: 掌握集成运放的差不多电路的分析方法 学习难点: 集成运放内部电路的分析 集成电路简介 集成电路是在一小块 P型硅晶片衬底上,制成多个晶体管 ( 或FET)、电阻、电容,组合成具有特定功能的电路。 集成电路在结构上的特点: 1. 采纳直接耦合方式。 2. 为克服直接耦合方式带来的温漂现象,采纳了温度补偿的手段 ----输入级是差放电路。 3. 大量采纳BJT或FET构成恒流源 ,代替大阻值R ,或用于设置静态电流。 4. 采纳复合管接法以改进单管性能。 集成电路分为数字和模拟两大部分。 返回 第二节集成运算放大器中的恒流源 一、差不多镜象电流源

电路如图6.1所示。T1,T2参数完全相同,即 β1=β2,I CEO1=I CEO2 ,从电路中可知V BE1=V BE2,I E1=I E2,I C1=I C2 3 / 34

音响放大器的设计 课程设计DOC

课程设计说明书课程名称:音响放大器的设计 专业名称: 学生班级: 学生姓名: 学生学号: 指导老师:

课程设计任务书 设计目的 1)了解集成功率放大器内部电路工作原理 2)掌握其外围电路的设计与主要性能参数测试方法 3)掌握音响放大器的设计方法与电子线路系统的装调技术 设计要求和技术指标 1)技术指标 额定功率P≥0.3W,负载阻抗为10Ω,频率响应范围为50Hz-20KHz,输入阻抗大于20KΩ,放大倍数≥20dB。 2)设计要求 (1)设计话音放大与混合前置放大器、音调控制级、功率放大级; (2)选定元器件和参数,并设计好电路原理图; (3)在万能板或面包板或PCB板上进行电路安装调测; (4)测试输出功率; (5)测试输入阻抗; (6)撰写设计报告。 3)设计扩展要求 (1)能驱动额定功率P≥8W的扬声器; (2)电路电压放大级输出阻抗低,能带500Ω负载。

目录 第1章绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 音频功率放大器概述 (1) 1.3 音频功率放大器概述 (2) 第2章音响放大器设计 (3) 2.1 音响放大器简介 (3) 2.2 单元电路的设计 (3) 2.2.1 话音放大器 (3) 2.2.2 混响前置放大器............................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.3 电子混响器....................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.4 音调控制器 (5) 2.2.5 功率放大器 (9) 2.3 总电路设计 (9) 第3章电路仿真结果 (13) 3.1 话放与混合级仿真 (13) 3.2 音调控制器的电路仿真 (13) 3.3 功率放大器的电路仿真 (15) 第4章音响放大器的安装与调试 (16) 4.1 电路安装 (16) 4.2 电路调试技术 (16) 4.3 整机功能试听 (17) 第5章心得体会 (18) 参考文献 (19) 附录A 音响放大器元件清单 (19) 附录B PCB板图 (20)

实验 集成运算放大器的基本应用

实验集成运算放大器的基本应用(Ⅱ)——有源滤波器 一、实验目的 1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。 2、学会测量有源滤波器的幅频特性。 二、实验原理 (a)低通(b)高通 (c) 带通(d)带阻 图9-1 四种滤波电路的幅频特性示意图 由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器,其功能是让一定频率范围内的信号通过,抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面,但因受运算放大器频带限制,这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的选择不同,可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器,它们的幅频特性如图9-1所示。 具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的,只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说,滤波器的幅频特性越好,其相频特性越差,反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快,但RC网络的节数越多,元件参数计算越繁琐,电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有滤波器级联实现。 1、低通滤波器(LPF) 低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。 如图9-2(a)所示,为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级RC滤波环节与同相比例运算电路组成,其中第一级电容C接至输出端,引入适量的正反馈,以改善幅频特性。 图9-2(b)为二阶低通滤波器幅频特性曲线。

(a)电路图 (b)频率特性 图9-2 二阶低通滤波器 电路性能参数 1 f uP R R 1A + = 二阶低通滤波器的通带增益 RC 2π1 f O = 截止频率,它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。 uP A 31 Q -= 品质因数,它的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性的形状。 2、高通滤波器(HPF ) 与低通滤波器相反,高通滤波器用来通过高频信号,衰减或抑制低频信号。 只要将图9-2低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换,即可变成二阶有源高通滤波器,如图9-3(a)所示。高通滤波器性能与低通滤波器相反,其频率响应和低通滤波器是“镜象”关系,仿照LPH 分析方法,不难求得HPF 的幅频特性。 (a) 电路图 (b) 幅频特性 图9-3 二阶高通滤波器 电路性能参数A uP 、f O 、Q 各量的函义同二阶低通滤波器。 图9-3(b )为二阶高通滤波器的幅频特性曲线,可见,它与二阶低通滤波器的幅频特性曲线有“镜像”关系。 3、 带通滤波器(BPF )

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