op07放大器电路图设计

op07放大器电路图设计
op07放大器电路图设计

op07的功能介绍:Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A为±2nA)和开环增益高(对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。

特点:

超低偏移:150μV最大。

低输入偏置电流:1.8nA 。

低失调电压漂移:0.5μV/℃。

超稳定,时间:2μV/month最大

高电源电压范围:±3V至±22V

图1 OP07外型图片

图2 OP07 管脚图

OP07芯片引脚功能说明:

1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚6为输出,7接电源+

图3 OP07内部电路图

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值

Sy

mb

ol 符号Parameter参数

Value

数值

Unit

单位

VC

C

Supply Voltage 电源电压±22 V Vid

Differential Input Voltage差分输入电

±30 V Vi Input Voltage 输入电压±22 V

Top er Operating Temperature 工作温度

-40 to

+105

Tst g Storage T emperature 贮藏温度

-65 to

+150

电气特性

虚拟通道连接= ± 15V ,Tamb = 25 ℃(除非另有说明)

Sy mb

ol 符号Parameter 参数及测试条件最小

Uni

t

Vio Input Offset Voltage 输入失调电压0℃

≤ Tamb ≤ +70℃

-

6

1

5

2

5

μV

Long Term Input Offset Voltage

Stability-(note 1) 长期输入偏置电压的

稳定性

-

0.

4

2

μV/

Mo

DVi o Input Offset Voltage Drift 输入失调电

压漂移

-

0.

5

1

.

8

μV/

Iio Input Offset Current输入失调电流

0℃≤Tamb≤ +70℃

-

0.

8

6

8

nA

DIi o Input Offset Current Drift 输入失调电

流漂移

-

1

5

5

pA/

Iib Input Bias Current输入偏置电流

0℃≤Tamb ≤ +70℃

-

1.

8

7

9

nA

DIi b Input Bias Current Drift 输入偏置电流

漂移

-

1

5

5

pA/

Ro

Open Loop Output Resistance 开环输

出电阻-

6

- Ω

Rid

Differential Input Resistance 差分输

入电阻-

3

3

- MΩ

Ric

Common Mode Input Resistance 共

模输入电阻-

1

2

- GΩ

Vic m Input Common Mode Voltage Range

输入共模电压范围0℃≤ Tamb ≤ +70℃

±13

±13

±1

3.

5

- V

CM R Common Mode Rejection Ratio (Vi

=Vicm min)共模抑制比0℃≤ Tamb ≤

+70℃

100

97

1

2

- dB

SV R Supply Voltage Rejection Ratio 电源

电压抑制比(VCC = ±3to ±18V) 0℃≤

Tamb ≤ +70℃

90

86

1

4

- dB

Av d Large

Signal

Voltage

Gain 大信

号电压增益

VCC = ±15, RL

=2KΩ,VO = ±10V,

120

4

-

V/

mV 0℃≤ Tamb ≤ +105℃100 -

VCC = ±3V, RL =

500W,VO = ±0.5V

100

4

-

Vo pp Output

Voltage

Swing 输出

电压摆幅

RL = 10KΩ±12

±1

3

- V

RL= 2kΩ

±11.

5

±1

2.

8

RL= 1KΩ

±1

2

0℃≤Tamb ≤+70℃

RL =2KΩ

±11 -

SR Slew Rate 转换率(RL =2KΩ,CL =

100pF)

-

0.

1

7

-

V/μ

S

GB P Gain Bandwidth Product 带宽增益(RL

=2KΩ,CL = 100pF, f = 100kHz)

-

0.

5

-

MH

z

Icc Supply Current -(no load) 电源电流

(无负载)0℃≤Tamb ≤+70℃

VCC = ±3V

-

2.

7

0.

6

7

5

6

1

.

3

mA

en Equivalent

Input Noise

Voltage等效

输入噪声电压

f = 10Hz -

1

1

2

nV

√Hz

f = 100Hz -

1

0.

5

1

3

.

5

f = 1kHz -

1

1

1

.

5

in Equivalent

Input Noise

Current 等

效输入噪声电

f = 10Hz -

0.

3

.

9

PA

√Hz

f = 100Hz -

0.

2

.

3

f = 1kHz - 0.

1

.

2

图4 输入失调电压调零电路应用电路图:

图5 典型的偏置电压试验电路

图6 老化电路

图7 典型的低频噪声放大电路

图8 高速综合放大器

图9 选择偏移零电路

图10 调整精度放大器

图11 高稳定性的热电偶放大器

图12 精密绝对值电路

音频功率放大器电路

TDA2030集成电路功率放大器设计 一、设计题目集成电路功率放大器 二、给定条件 设计一款额定输出功率为10 ~ 20W的低失真集成电路功率放大器,要求电路简洁,制作方便、性能可靠。性能主要指标: 输出功率:10 ~ 20W(额定功率); 频率响应:20Hz ~ 100kHz(≤3dB) 谐波失真:≤1% (10W,30Hz~20kHz); 输出阻抗:≤0.16Ω; 输入灵敏度:600mV(1000Hz,额定输出时) 三、设计内容 1.根据具体电路图计算电路参数 2.选取元件、识别和测试。包括各类电阻、电容、变压器的数值、质量、电器性能的准确判断、解决大功率放大器散热的问题。 3.了解有关集成电路特点和性能资料情况 4.根据实际机壳大小设计1:1印刷板布线图 5.制作印刷线路板 6.电路板焊接、调试(调试步骤可以参考《模拟电子技术实验指 导书》有关放大器测试过程 7.实训期间必须遵守实训纪律、听从老师安排和注意用电安全。 四、功率放大电路的测试基本内容 注意:将输入电位器调到最大输入的情况。 1.测量输出电压放大倍数A u 测试条件:直流电源电压14v,输入信号1KHz 70 mv(振幅值100mv),输出负

载电阻分别为4Ω和8Ω。 2.测量允许的最大输入信号(1KHz)和最大不失真输出功率测试条件:①直流电源电压14v,负载电阻分别为4Ω和8Ω。 ②直流电源电压10v,负载电阻为8Ω。 3.测量上、下限截止频率f H 和f L 测试条件:直流电源电压14v,输入信号70mv(振幅值100mv),改变输入信号频率、负载电阻为8Ω。 五、参考资料 TDA2030简介:TDA 2030 是一块性能十分优良的功率放大集成电路,其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小,在目前流行的数十种功率放大集成电路中,规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 2030 在内的几种。我们知道,瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素,该集成功放的一个重要优点。 TDA2030 集成电路的另一特点是输出功率大,而保护性能以较完善。根据掌握的资料,在各国生产的单片集成电路中,输出功率最大的不过20W,而TDA 2030的输出功率却能达18W,若使用两块电路组成BTL电路,输出功率可增至35W。另一方面,大功率集成块由于所用电源电压高、输出电流大,在使用中稍有不慎往往致使损坏。然而在TDA 2030集成电路中,设计了较为完善的保护电路,一旦输出电流过大或管壳过热,集成块能自动地减流或截止,使自己得到保护(当然这保护是有条件的,我们决不能因为有保护功能而不适当地进行使用)。 TDA2030 集成电路的第三个特点是外围电路简单,使用方便。在现有的各种功率集成电路中,它的管脚属于最少的一类,总共才5端,外型如同塑封大功率管,这就给使用带来不少方便。 TDA2030 在电源电压±14V,负载电阻为4Ω时输出14瓦功率(失真度≤0.5%);在电源电压±16V,负载电阻为4Ω时输出18瓦功率(失真度≤0.5%)。该电路由于价廉质优,使用方便,并正在越来越广泛地应用于各种款式收录机和高保真立体声设备中。该电路可供低频课程设计选用。 双电源供电BTL音频功率放大器 工作原理:用两块TDA2030 组成如图1所示的BTL功放电路,TDA 2030(1)为同相放大器,输入信号V in通过交流耦合电容C1馈入同相输入端①脚,交流闭环增益为K VC①=1+R3 / R2≈R3 / R2≈30dB。R3 同时又使电路构成直流全闭环组态,确保电路直流工作点稳定。TAD 2030(2)为反相放大器,它的输入信号是由TDA 2030(1)输出端的U01经R5、R7分压器衰减后取得的,并经电容C6 后馈给反相输入端②脚,它的交流闭环增益K VC②=R9 / R7//R5≈R9/R7≈30dB。由R9=R5,所以TDA 2030(1)与TDA 2030(2)的两个输出信号U01 和U02 应该是幅度相等相位相反的,即: U01≈U in·R3 / R2

热电偶及其补偿电路的设计

热电偶及其补偿电路的设计 引言 温度是工业生产中重要的物理量, 产品的产量、质量、能耗等都直接与温度有关, 因此, 准确地测量温度具有十分重要的现实意义。测温的方法很多, 例如, 利用水银温度计、有机液体温度计、双金属温度计、液体压力温度计、铂电阻温度计、热敏电阻温度计、热电偶温度计、光学高温计、红外温度计、辐射温度计、比色温度计等等都可实现对温度的测量[1 ] 。其中, 热电偶温度计具有结构简单、测温范围广(低至负180 ℃, 高至1800 ℃) 、耐高温、准确度高、价格便宜、使用方便、适于远距离测量与自动控制等优点。因而, 它在高温测量方面得到较广泛的应用。 1 热电偶的工作原理 热电温度计是由热电偶、补偿导线及测量仪表构成的。其中热电偶是敏感元件, 它由两种不同的导体A 和B 连接在一起, 构成一个闭合回路, 当两个连接点 1 与 2 的温度不同时, 由于热电效应,回路中就会产生零点几到几十毫伏的热电动势, 记为EAB 。接点1 在测量时被置于测场所, 故称为测量端或工作端。接点 2 则要求恒定在某一温度下,称为参考端或自由端, 如图1 所示。 实验证明, 当电极材料选定后, 热电偶的热电动势仅与两个接点的

温度有关, 即 d EAB ( t1 , t2 ) = SAb ×d t , 比例系数SAB 称为热电动势率, 它是热电偶最重要的特征量。当两接点的温度分别为t1 , t2 时, 回路总的热电动势为 式中eAB ( t1 ) 、eAB ( t2 ) 分别为接点的分热电动势。 对于已选定材料的热电偶, 当其自由端温度恒定时, eAB ( t2 ) 为常数, 这样回路总的热电动势仅为工作温度t1 的单值函数。所以, 通过测量热电动势的方法就可以测量工作点的实际温度。 2 热电偶测量温度的使用方法 图 1 中我们把自由端2 画成虚线, 是想说明热电偶在使用时 2 点实际上不是直接相接的。由热电偶的中间金属定律: “在热电偶测温回路中, 串接第三种导体, 只要其两端温度相同, 则热电偶所产生的热电动势与串接的中间金属无关”, 那么, 我们把较短的测量导线和仪表串接在2 点并视其为第三种金属, 就可认为它们不影响热电偶所产生的热电动势即工作温度的测量。 实际使用时, 测量场所与测量仪表往往相距很远, 又因为组成热电偶的材料比较贵重, 所以常加导线来连接。这里有两种使用方法: 第一种, 两根连接导线具有相同的热电性质, 如在一根导线(如常用的紫铜线) 上取下的两段线, 它们的化学成分和物理性质就很相近, 这时, 可根据中间金属定律判断出电偶的热电动势只取决于电偶两端温度t1 ,t2 , 其它环境温度的影响就可忽略。第二, 热电

低频功率放大器电路设计

参加全国大学生电子设计大赛的同学们加 油了! 低频功率放大器设计与总结报告 作者:王汉光 一、任务 设计并制作一个低频功率放大器,要求末级功放管采用分立的大功率MOS 晶体管。 二、要求 1.基本要求 (1)当输入正弦信号电压有效值为5mV时,在8Ω电阻负载(一端接地)上,输出功率≥5W,输出波形无明显失真。 (2)通频带为20Hz~20kHz。 (3)输入电阻为600Ω。 (4)输出噪声电压有效值V0N≤5mV。 (5)尽可能提高功率放大器的整机效率。 (6)具有测量并显示低频功率放大器输出功率(正弦信号输入时)、直流电源的供给功率和整机效率的功能,测量精度优于5%。

2. 发挥部分 (1)低频功率放大器通频带扩展为10Hz~50kHz。 (2)在通频带内低频功率放大器失真度小于1%。 (3)在满足输出功率≥5W、通频带为20Hz~20kHz的前提下,尽可能降低输入信号幅度。 (4)设计一个带阻滤波器,阻带频率范围为40~60Hz。在50Hz频率点输出功率衰减≥6dB。 (5)其他。 摘要: 本系统采用了NE5534p作为前级的电压放大电路来给低通功率放大电路提供输入电压,通过低通功率放大电路将功率放大,由双踪示波器对整个系统的输入输出端进行监测,调节可变电阻,使输出波形无明显失真,从而使输出功率达到指定的输出功率要求。输入的频率范围为20Hz~20kHz。 一.概述: 本系统通过信号发生器输入电压为5mV,频率在20Hz~20kHz范围内的信号,对信号进行功率放大,低通功率放大器模块由+/-15V的直流电源提供,通过前级放大电路将输入电压放大,再由低通功率放大电路进行功率放大。在此期间,用示波器监测低通功率放大模块的输入输出端,观察波形是否失真,以及测量最大最小不失真频率。 二.系统工作原理及分析: 此系统由三部分组成,分别为电源模块、前级放大模块、低频功率放大模块。 如图所示:

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:

模拟电路基础知识大全

模拟电路基础知识大全 一、填空题:(每空1分共40分) 1、PN结正偏时(导通),反偏时(截止),所以PN结具有(单向)导电性。 2、漂移电流是(反向)电流,它由(少数)载流子形成,其大小与(温度)有关,而与外加电压(无关)。 3、所谓理想二极管,就是当其正偏时,结电阻为(零),等效成一条直线;当其反偏时,结电阻为(无穷大),等效成断开; 4、三极管是(电流)控制元件,场效应管是(电压)控制元件。 5、三极管具有放大作用外部电压条件是发射结(正偏),集电结(反偏)。 6、当温度升高时,晶体三极管集电极电流Ic(增大),发射结压降(减小)。 7、三极管放大电路共有三种组态分别是(共集电极)、(共发射极)、(共基极)放大电路。 8、为了稳定三极管放大电路的静态工作点,采用(直流)负反馈,为了稳定交流输出电流采用(交流)负反馈。 9、负反馈放大电路和放大倍数AF=(A/1+AF),对于深度负反馈放大电路的放大倍数AF= (1/F )。 10、带有负反馈放大电路的频带宽度BWF=(1+AF)BW,其中BW=(fh-fl ), (1+AF )称为反馈深度。

11、差分放大电路输入端加上大小相等、极性相同的两个信号,称为(共模)信号,而加上大小相等、极性相反的两个信号,称为(差模)信号。 12、为了消除乙类互补功率放大器输出波形的(交越)失真,而采用(甲乙)类互补功率放大器。 13、OCL电路是(双)电源互补功率放大电路; OTL电路是(单)电源互补功率放大电路。 14、共集电极放大电路具有电压放大倍数(近似于1 ),输入电阻(大),输出电阻(小)等特点,所以常用在输入级,输出级或缓冲级。 15、差分放大电路能够抑制(零点)漂移,也称(温度)漂移,所以它广泛应用于(集成)电路中。 16、用待传输的低频信号去改变高频信号的幅度称为(调波),未被调制的高频信号是运载信息的工具,称为(载流信号)。 17、模拟乘法器输出与输入的关系式是U0=(KUxUy ) 1、1、P型半导体中空穴为(多数)载流子,自由电子为(少数)载流子。 2、PN结正偏时(导通),反偏时(截止),所以PN结具有(单向)导电性。 3、反向电流是由(少数)载流子形成,其大小与(温度)有关,而与外加电压(无关)。 4、三极管是(电流)控制元件,场效应管是(电压)控制元件。 5、当温度升高时,三极管的等电极电流I(增大),发射结压降UBE(减小)。

OTL功率放大器电路设计

OTL 功率放大器电路设计 一.实验任务: 设计一个OTL 功率放大器,要求输出功率W P O 5.0<,负载电阻Ω=8L R ,输入电压为mV V i 100=. 二.实验电路原理图: 三.参数计算与确定: 1.确定电源电压: 根据输出功率要求,取W P O 4.0=,则 om om O O O I V I V P 2 1*21*===L om R V 2 21

又因为V CC om V 21≈ 则L CC L om O R V R V P 2 28121≈= 得到V R P V L O CC 05996.54.0*8*88=== 考虑到32,R R 上的压降和32,T T 的饱和压降(32,T T 单管的饱和压降通常小于0.3V ),所以取标准电源电压V V CC 15=. 2.确定3,2,R R 32,R R 为射极电流的反馈电阻,主要用来稳定静态工作点,因它们与反馈串联,取值较大会使功耗增加,一般取L R R R )1.0~05.0(32== 所以本实验设计取 Ω==4.032R R 3.选择功率管32T T , 考虑到功率管有静态电流32,C C I I ,实际损耗要大一些,一般取 mA I I C C 30~2032==,所以本实验取mA I I C C 2032== 所以32T T ,极限参数为: ()()V V V V CC CEO BR CEO BR 632=>= W I V P P P P A R V I I I CQ CC OM C CM CM L CC C CM CM 5.12.062 1 862.0212.0375.08 2622max 232max 232=??+?=+=>=∴=?== >= 所以取W P P CM CM 632== 根据以上参数,选择2T 为TIP41C,3T 为TIP42C,选择18032==ββ的晶体管。 4.确定R R C ,及e R 确定C R : 由于32,T T 管18032==ββ,所以流入32,T T 的基极电流

运放构成的积分器电路分析

通过将电阻器用作增益调整设置元件,建立起了在DC 情况下运算放大器(op amp) 的传输函数。在一般情况下,这些元件均为阻抗,而阻抗中可能会包含一些电抗元件。下面来看一下图1 所示的这种一般情况。 图 1 运算放大器反馈的一般情况使用这些项重写本系列第一篇文章所得的结果后,传输函数为:增益= V(out)/V(in)= - Zf/Zi在图2 所示电路的稳定状态下,该结果减小至:V(out) = -V(in)/2πfRiCf其适用于稳定状态下正弦波信号。 图 2 配置为积分器的运算放大器正如最初所做的分析那样,流入求和节点的电流必须等于流出该节点的电流。换句话说,流经Ri 的电流必须等于流经Cf 的电流。这种情况可以表述为下列传输函数:利用该传输函数,我们便可以得到一款普通积分器。由于积分中包含了该运算放大器的DC 误差项,因此该电路通常不会在直接信号链中使用。但是,在控制环路中,其作为一种功能强大的电路得到了广泛使用。请回顾本系列第5 部分“仪表放大器介绍”(下方有链接)所述的仪表放大器。在许多高增益应用中,虽然与DC 值没有丝毫关系,但INA 的电压偏移还是缩小了有效动态范围。 图 3 使用积分器归零偏移图3 显示了积分器的一种理想应用。来自INA 和信号源的输入DC 偏移电压

均出现在输入端,并被INA 增益倍乘。该电压出现在积分器输入端。运算放大器积分器进行驱动以使反相输入与非反相输入相等(这种情况下,非反相输入为接地(GND)),这样一来INA 的电压偏移被消除了。这种应用让电路看起来像是一个单极高通滤波器。截止频率的情况如下:当Ri = 1 MΩ且Cf = 0.1 μF 时,截止频率为1.59 Hz。电路的DC 偏移被降至运算放大器的Vos。在一些单电源应用中,将运算放大器的非反相输入偏置为GND 以上是必需的。积分器是一种反相电路,因此正输入信号会尽力将输出驱动至负电源轨GND 以下。出现在运算放大器非反相输入端的偏置电压为INA 输出时将维持零输入的电压。

热电偶放大电路图

热电偶放大电路图 图3-47是热电偶放大电路。电路中,LTC2053是仪用放大器,它为低功率仪器产品提供了一个极好的平台,例如,电池供电的热电偶放大电路等。由于采用了与开关电容的组合以及零漂移运算放大器的工艺,因此,LTC2053的输入偏移电压最大为10μV,共模抑制比CMRR和电源抑制比PSRR达到116dB。最理想的工作电源采用低电压到llV 的单电源或±5V的双电源,另外,由于消耗电流非常低,典型值为85μpA,因此,应用于电池供电的放大器非常理想。调节R1、RP1和R2可方便对电路增益进行编程。 作为热电偶放大器必须满足一些特殊要求,通常采用的K型热电偶的灵敏度为μ℃,而电路的输出一般要求为lOmV/℃,因此,要选用额定增益为246的精密放大器。另外,热电偶一般容易受到工业环境中电子噪声的影晌,因此,仪用放大器允许输入不同的电压有助于消除由于共模噪声引起的误差。为了避免出故障,采取的保护措施是不能让热电偶无意识地接触到瞬变电源或高电压,但保护措施不能兼顾到精度。LTC2053有满足这些要求的补偿特性,它在任何引脚上都可以承受10mA的故障电流,因此,在不损坏集成芯片的情况下,10kΩ(R4和R5)保护电阻允许承受±100V故障电压。 本模块包括电压式温度传感器TMP35和K型热电偶。其中热电偶的工作原理是根据热端和冷端的温度差而产生电势差。由于实际测量时,冷端的温度往往不是O℃,所以要对热电偶进行温度补偿。热电偶温度补偿公式如下: E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0) 其中,E(t0,0)是实际测量的电动势,t代表热端温度,t0代表冷端温度,0代表O℃。在现场温度测量中,由于热电偶冷端温度一般不为O℃,而是在一定范围内变化着,因此测得的热电势为E(t,t0)。如果要测得真实的被测温度所对应的热电势

运算放大器组成的基本运算电路

实验五运算放大器组成的基本运算电路 一、实验目的 1、了解运算放大器的基本使用方法。 2、应用集成运放构成的基本运算电路 3、学会使用线性组件u A741。 4、掌握加法运算、减法运算电路的基本工作原理及测试方法。 5、学会用运算放大器组成积分电路。 二、实验属性 验证性实验 三、实验仪器设备及器材 1、实验台 2、数字万用表 3、示波器 4、计时表 四、实验内容及步骤 1.调零:按图 7-1 接线,接通电源后,调节调零电位器 RW 使输出 0V。运放调零后, 在后面的实验中均不用调零了。 图7-1 仿真参考电路:

电路如图7-2 所示,根据电路参数计算A V=Vo/V i,并按照表7-1 给定的V i 计算和测量对应的Vo值,并把结果记入表7-1 中。 图7-2 仿真参考电路:

电路如图7-3 所示,根据电路参数计算A V=Vo/V i,并按照表7-2 给定的V i 计算和测量对应的Vo值,并把结果记入表7-2 中。 图7-3 仿真参考电路:

电路如图7-4 所示,按照表7-3 给定的V i1 和V i2 计算和测量对应的Vo 值,并把结果记入表7-3中。 图7-4 仿真参考电路:

电路如图7-5 所示,按照表7-4 给定的V i1 和V i2 计算和测量对应的Vo 值,并把结果记入表7-4中。 图7-5 仿真参考电路:

五、实验报告 1.整理实验数据,填入表中。 答:整理数据如上表中。 2.分析各运算关系。 答: 反相比例运算:U0=-(R f/R1)X(U i) 放大倍数 A uf=-R f/R1 随着电压的不断增加,实际运放也不断变大,误差逐渐减小同相比例运算:U0=(1+(R f/R1))X(U i) 放大倍数 A uf=1+(R f/R1) 随着电压的不断增加,误差逐渐减小,越来越趋近于理论值加法运算:U0=-((R f/R i1))X(U i1)+ (R f/R i2))X(U i2)) 改变任一电路的输入电阻时,对其他路没有任何影响减法运算:U0=(1+(R f/R1))X(R3/(R2+R3))X(U i2)-(R f/R1)X(U i1) 输出与两个输入信号的差值成正比

基于热电偶的温度测量电路设计

燕山大学 课程设计说明书题目:基于热电偶的温度测量电路设计 学院(系):电气工程学院 年级专业: 学号: 学生: 指导教师: 教师职称:

燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:

说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2011年6 月26 日燕山大学课程设计评审意见表

目录 第1章摘要 (2) 第2章引言 (2) 第3章电路结构设计 (2) 3.1 热电偶的工作原理 (2) 3.2 冷端补偿电路设计 (5) 3.3 运算放大器的设计 (6) 第4章参数设计及运算 (8) 4.1 补偿电路的计算 (8) 4.2 运算放大器的计算 (9) 4.3 仿真器仿真图示 (10) 心得体会 (12) 参考文献 (13)

第一章摘要 本文所要设计的是基于运算放大器的具有冷端补偿的热电偶测温。 所要设计包括三部分,热电偶,冷端补偿,运算放大器。热电偶选用的为K型热电偶,补偿采用是桥式补偿电路,运算放大器则用的是运放比例较大而输出阻抗比较小的仪器仪表放大器。 第二章引言 在工业生产过程中,温度是需要测量和控制的重要参数之一,在温度测量中,热点偶的应用极为广泛,它具有结构简单,制作方便,测量围广,精度高,惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外,由于热电偶是一种有源传感器,测量时不需外加电源,使用十分方便,所以常被用作测量炉子,管道的气体或液体的温度及固体的表面温度。热电偶作为一种温度传感器,热电偶通常和显示仪表,记录仪表和电子调节器配套使用。热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。 第三章电路结构设计 3.1热电偶的工作原理 热电偶是一种感温元件,是一次仪表,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。 热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体(称为热电偶丝材或热电极)组成闭合回路,当接合点两端的温度不同,存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端(也称为测量端),温度较低的一端为自由端(也称为补偿端),自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表;分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的,不同的热电

功率放大器原理功率放大器原理图

袁蒁膃蚇腿肀肃功率放大器原理功率放大器原理 图 芃蚆葿艿袂薇蒆要说功率放大器的原理,我们还是先来看看功率放大器的组成:射频功率放大器(RF PA)是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中,调制振荡电路所产生的射频信号功率很小,需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级,获得足够的射频功率以后,才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率,必须采用射频功率放大器。 射频功率放大器是发送设备的重要组成部分。射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。除此之外,输出中的谐波分量还应该尽可能地小,以避免对其他频道产生干扰。 螆肇葿蚄蚆芈羁功率放大器原理 衿蚈膂袆袆膁螁高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在“低频电子线路” 课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o,适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180o;丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。 高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外,又有使电子器件工作于开关状态的丁类放大和戊类放大。丁类放大器的效率比丙类放大器的还高,理论上可达100%,但它的最高工作频率受到开关转换瞬间所产生的器件功耗(集电极耗散功率或阳极耗散功率)的限制。如果在电路上加以改进,使电子器件在通断转换瞬间的功耗尽量减小,则工作频率可以提高。这就是戊类放大器。 我们已经知道,在低频放大电路中为了获得足够大的低频输出功率,必须采用低频功率放大器,而且低频功率放大器也是一种将直流电源提供的能量转换为交流输出的能量转换器。高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高,但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大,决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低,但相对频带宽度却很宽。例如,自20至20000 Hz,高低频率之比达1000倍。因此它们都是采用无调谐负载,如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高(由几百kHz一直到几百、几千甚至几万MHz),但相对频带很窄。例如,调幅广播电台(535-1605 kHz的频段范围)的频带宽度为10 kHz,如中心频率取为1000 kHz,则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高,则相对频宽越小。因此,高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点,使得这两种放大器所选用的工作状态不同:低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)状态;高频功率放大器则一般都工作于丙类(某些特殊情况可工作于乙类)。 近年来,宽频带发射机的各中间级还广泛采用一种新型的宽带高频功率放大器,它不采用选频网络作为负载回路,而是以频率

运算放大器11种经典电路

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所收获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出 Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。 今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。

大功率功率放大器电路设计

大功率功率放大器电路设计 大功率功率放大器电路设计 一. 设计理念及实现方式 (1)能推4Ω、2Ω等双低音的“大食”音箱以及专业类大粗音圈的各类专业箱。 (2)要省电、噪声小,发热量小。 (3)音质要好,能适合家居使用和专业使用。 第一点的实现就是要有大的推动功率。由于目前居室客厅面积有不断扩大的趋势,100W ×2以下功放已显得有些“力不从心”,所以本功放设计为4ΩQ时360W ×2,2Ω时720W ×2。 第二点的实现就是电路工作在静态时的乙类小电流,靠大水塘级电容和电阻进行滤波降噪,使功放级噪声极小。而电路的工作状态又决定了电路元件的发热量很小,与一般乙类电路相当。配备的大型散热系统是为了应付连续大功率、低阻抗输出时的安全、可靠。 第三点的实现是本功放板的主要目标。目前公认的是:甲类、MOS、电子管音质好,所以本功放要达到甲类、MOS、电子管的音质。 二.大功率输出的实现 要实现大功率,首先是电源容量要大。本功放配置的电源是在截面积为35mm ×60mm的环形铁心上绕制的环牛。一次侧为1.0mm线绕484圈,二次侧为1.5mm 双线并绕100圈。 整流为两只40A全桥做双桥整流,滤波为4只47000 uF电容 2只2.7kΩ 电阻并接在正负电源上,使电压稳定在±62V。如电压过高可减小电阻到2.2kΩ,过低可加大电阻到3kΩ,功率用3W以上的。 除电源外,要实现大功率输出,特别是驱动“大食”音箱,要求功放输出电流能力要强,本功放每声道选用6对2SD1037管做准互补输出,可驱动直流电阻低达0.5Ω的“大食”音箱。所以4Ω时360W×2、2Ω时720W×2是有保障的。 三. 甲类、MOS、电子管音质的实现 目前人们公认的甲类、MOS、电子管的音质最好,所以本功放电路设计动态时工作于甲类的最佳状态,偏流随信号大小而同步增减,所以音质是有技术保障的。而在此工作状态下,即使更换几只一般的MOS管,对音质的提高也不明显。下面给出其原理图,如图1所示。从图1上可见到本原理图相当简洁,比一般乙类或甲乙类准互补电路还节省元件。而通过在电路板上改变一只电阻的接法就可方便地在本电路与准互补乙类或甲乙类之间变换。

运算放大器积分电路图

运算放大器积分电路图 原理图1 积分运算电路的分析方法与加法电路差不多,反相积分运算电路如图1所 示。根据虚地有, 于是 由此可见,输出电压为输入电压对时间的积分,负号表明输出电压和输入电压在相位上是相反的。 当输入信号是阶跃直流电压U I时,电容将以近似恒流的方式进行充电,输出 电压与时间成线性关系。即 例:在图1的积分器的输入端加入图2中给定输入波形,画出在此输入波形作用下积分器的输出波形,电容器上的初始电压为0。积分器的参数R=10kW、C=0.1mF。 图2给出了在阶跃输入和方波输入下积分器的输出波形。画出积分器输出波形,应对应输入波形,分段绘制。例如对于图2(a)阶跃信号未来之前是一段,阶跃信号到来之后是一段。 对图2(a),当t<t0时,因输入为0,输出电压等于电容器上的电压,初始值为0; 当t≥t0时,u I = -U I,积分器正向积分,输出电压 要注意,当输入信号在某一个时间段等于零时,参阅图2(b)的1ms~2ms、 3ms~4ms…各段。积分器的输出是不变的,保持前一个时间段的最终数值。因为虚地的原因,当输入为零时,积分电阻 R 两端无电位差,故R中无电流,因此 C 不能放电,故输出电压保持不变。 实际应用积分电路时,由于运放的输入失调电压、输入偏置电流和失调电流的影响,会出现积分误差;此外,积分电容的漏电流也是产生积分误差的原因之一。

(a) 阶跃输入信号(b)方波输入信号 图2 积分器的输入和输出波形 实际的积分电路,应当采用失调电压、偏置电流和失调电流较小的运放,并在同相输入端接入可调平衡电阻;选用泄漏电流小的电容,如薄膜电容、聚苯乙烯电容,可以减少积分电容的漏电流产生的积分误差。

热电偶使用方法

文档说明:MAXIM6675是MAXIM公司推出的具有冷端补偿的单片K型热电偶数字转换器。本文主要介绍了MAX6675的特性和工作原理, 详细阐述了该芯片在铝水平温度测量仪中的应用,给出了与89C51单片机的接口电路和程序设计。 K型热电偶是工业生产中最常用的温度传感器,具有结构简单、制造容易、使用方便、测温范围宽等特点。目前,在以K型热电偶为测温元件的工业测温系统中,热电偶输出的热电势信号必须经过中间转换环节,才能输入基于单片机的嵌入式系统。中间转换环节包括信号放大、冷端补偿、线性化及数字化等几个部分,实际应用中,由于中间环节较多,调试较为困难,系统的抗干扰性能往往也不理想。在铝水平温度测量仪的研制中,我们采用了MAXIM公司新近推出的MAX6675,它是一个集成了热电偶放大器、冷端补偿、A/D转换器及SPI串口的热电偶放大器与数字转换器,可以直接与单片机接口,大大简化系统的设计,保证了温度测量的快速、准确。 1 MAX6675特性 1.1 特性 MAX6675是具有冷端补偿和A/D转换功能的单片集成K型热电偶变换器,测温范围0℃~1024℃,主要功能特点如下: ·直接将热电偶信号转换为数字信号 ·具有冷端补偿功能 ·简单的SPI串行接口与单片机通讯 ·12位A/D转换器、0.25℃分辨率 ·单一+5V的电源电压 ·热电偶断线检测 ·工作温度范围-20℃~+85℃ 1.2 引脚功能 MAX6675采用SO-8封装形式,有8个引脚,脚1(GND)接地,脚2(T-)接热电偶负极,脚3(T+)接热电偶正极,脚4(VCC)电源端,脚5(SCK)串行时钟输入端,脚6(CS)片选端,使能启动串行数据通讯,脚7(SO)串行数据输出端,脚8(NC)未用。在VCC和GND之间接0.1μF电容。 MAX6675的引脚如图1所示。 1.3 工作原理 MAX6675是一复杂的单片热电偶数字转换器,其内部结构如图2所示。主要包括:低噪声电压放大器A1、电压跟随器A2、冷端温度补偿二极管、基准电压源、12位AD 转换器、SPI串行接口、模拟开关及数字控制器。 其工作原理如下:K型热电偶产生的热电势,经过低噪声电压放大器A1和电压跟随器A2放大、缓冲后,得到热电势信号U1,再经过S4送至ADC。。对于K型热电偶,电压变化率为(41μV/℃),电压可由如下公式来近似热电偶的特性。 U1=(41μV/℃)×(T-T0) 上式中,U1为热电偶输出电压(mV),T是测量点温度;T0是周围温度。 在将温度电压值转换为相应的温度值之前,对热电偶的冷端温度进行补偿,冷端温度即是MAX6675周围温度与0℃实际参考值之间的差值。通过冷端温度补偿二极管,产生补偿电压U2经S4输入ADC转换器。 U2=(41μV/℃)×T0 在数字控制器的控制下,ADC首先将U1、U2转换成数字量,即获得输出电压U0的数据,该数据就代表测量点的实际温度值T。这就是MAX6675进行冷端温度补偿和测量温度的原理。

模拟电路基础试题

模拟电路基础测试题 一:填空题(每题1分,共15分) 1.PN特性。 2.双极型晶体管(BJT)下降为1时的频率。 3.某放大器的电压增益A V =-70.7倍。该增益换算成分贝应为 4.当N沟道结型场效应管(JFET)内的沟道预夹断时,V GS 和V DS 。 5.作负载。 6. 7. 8. 。 9. 10. 11. 12. 13. 14.

15. 当集成放大器内部需要微电流时,采用微电流恒流源要优于采用基本镜像恒流源。原因之一是: 三:单项选择题(每题1分,共10分) 1. 图1所示硅二极管电路中的v i(t)是振幅等于2v的低频正弦电压。该电路中,电阻R L上的电压v o(t)的波形应该为( )。

A. B. C. D. 2. 测得某放大器中一支BJT的三个电极的直流电压为:-0.1v,+7.3v和-0.82v。由此可以判断,该管是( )。 A. NPN硅管 B. NPN锗管 C. PNP硅管 D. PNP锗管 3. 在下面关于放大器的四钟说法中,只有( )是肯定正确的。 A. 放大器有功率放大功能 B. 放大器有电压放大功能 C. 放大器有电流放大功能 D. 放大器的增益带宽积为常数 4. FET共漏(CD)放大器与BJT放大器中的()组态性能相似。 A. CC B.CE C. CB D.CE-CB

5. 图2是OTL功放原理电路,该电路最大输出功率的理论值为()W。 A.18 B.9 C. 4.5 D. 2.25 6. 接上题。在选择功率管T1和T2时,每管的集电极最大耗散功率P CM必须大于()W。 A.3.6 B. 1.8 C. 0.9 D. 0.45 7. 接5题。在静态时,OTL功放中与负载串联的电容中的电压应该为( )伏。 A. 1.5a B. 3 C. 6 a D. 12 8. 将图3电路中的电阻( )换成电容,电路的功能改变为微分电路。 A.R1 B.R2 C.R3 D.R4 9. 如果用电压比表示用信号流图画出的反馈放大器(图4)的环路传输T,则T=( )。 A. v i/ v f B. v f / v i C. v s / v f D. v f /v s 10. 在下面4种基本放大器组态中,电路( )的小信号范围最小。 A. CE放大器 B. CS放大器 C. CE差动放大器 D. CS差动放大器 11.晶体管特性曲线不能用来( )。 A.判断管子的质量 B. 估算晶体管的一些参数 C.分析放大器的频率特性 D.图解分析放大器的指标 12.通用集成运算放大器内部电路不具有( )的特性。 A.开环增益高 B. 输入电阻大 C.深度负反馈 D.输出电阻小 13.在图3所示运放应用电路中,称为“虚地”的点是()点。 A.A B.B C.C D.D 14.在以下关于深负反馈的论述中,( )是错误的。

音频功率放大器模拟电路设计

1方案设计 (4) 2方案比较 (7) 3单元模块设计 (8) 3.1直流稳压电源 (8) 3.2前置放大 (10) 3.3 滤波器设计 (11) 3.3.1主要元器件 (11) 3.3.2 低频滤波器电路 (13) 3.3.3 带频滤波器电路 (13) 3.3.3 带频滤波器电路 (14) 3.4功率放大器电路 (14) 3.4.1主要元器件介绍 (14) 3.4.2 电路工作原理介绍 (16) 4 软件设计 (16) 4.1P ROTEL 99SE软件 (17) 4.2W ORD 2003软件 (17) 5系统调试 (17) 系统总图 (17) 6 系统功能 (18) 7.总结与体会 (19) 文献 (20) 附录:电路原理图 (21) 相关设计图 (21) 相关设计软件 (21)

- 2 - 音频功率放大器 摘要:本音频功率放大器由四部分组成:电源,前置放大级,滤波器,功率放 大电路。电源电路输入交流电,输出18V 的直流电,为集成功率放大器供电;再经过变换输出+12V 与-12V 的直流电,为滤波器及前置放大级的运算放大器的供电。前置放大级将音频信号放大至功率放大器所能接受的范围。滤波器电路,分为高通滤波器、中通滤波器、低通滤波器,将输入的音频信号分为不同频率音频信号,并设有开关可以按个人喜好调节输出音频信号。功率放大电路,将输入的信号功率放大。 关键字:音频功率放大器、电源、滤波器、功放电路 Abstract: The audio power amplifier consists of four parts: power supply, level preamp, filter, power amplifier circuit. AC input power supply circuit, output DC 18V, power supply for the integrated power amplifier; another transform output +12 V and-12V DC, in order to filter and preamp-level op-amp power supply. Preamp-level audio signal amplification will be acceptable to the scope of power amplifier. Filter circuit, is divided into high-pass filter, in-pass filter, low pass filter, the input audio signal into different frequency audio signal and a switching regulator in accordance with personal preference, audio output. Power amplifier circuit, the input signal power amplifier. Key words: Audio power amplifier, power supply, filter, power amplifier circuit

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