分压电路设计经验
分压实验报告
一、实验目的1. 了解分压电路的基本原理和组成。
2. 掌握分压电路的搭建方法及测量方法。
3. 熟悉万用表的使用方法，并能够根据实验结果分析电路性能。
二、实验原理分压电路是一种利用电阻对电压进行分配的电路。
在分压电路中，总电压U通过电阻R1、R2、R3…分配到各个电阻上，使得每个电阻上的电压与其阻值成正比。
分压电路的原理如下：U1 = U (R1 / (R1 + R2 + R3 + ...))U2 = U (R2 / (R1 + R2 + R3 + ...))U3 = U (R3 / (R1 + R2 + R3 + ...))其中，U为总电压，U1、U2、U3分别为各个电阻上的电压，R1、R2、R3分别为各个电阻的阻值。
三、实验器材1. 电源：直流稳压电源2. 电阻：R1、R2、R3（阻值可调）3. 电压表：万用表4. 电流表：万用表5. 导线：若干6. 开关：一个四、实验步骤1. 搭建分压电路，将电源、电阻、电压表、电流表和开关连接起来，具体连接方式如下：（1）将电源的正极与电阻R1的一端连接；（2）将电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接；（3）将电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接；（4）将电阻R3的另一端与电源的负极连接；（5）将电压表的正极与电阻R1的另一端连接，负极与电阻R2的一端连接；（6）将电流表的正极与电阻R1的一端连接，负极与电阻R2的一端连接；（7）将开关连接在电阻R2和电阻R3之间。
2. 打开开关，调节电阻R1、R2、R3的阻值，使电路稳定运行。
3. 使用万用表测量各个电阻上的电压U1、U2、U3，记录实验数据。
4. 关闭开关，断开电路，整理实验器材。
五、实验数据及分析1. 实验数据：| 电阻R1（Ω） | 电阻R2（Ω） | 电阻R3（Ω） | 电压U1（V） | 电压U2（V） | 电压U3（V） ||--------------|--------------|--------------|--------------|--------------|--------------|| 100 | 200 | 300 | 2.5 | 5.0 | 7.5 |2. 分析：（1）根据实验数据，可以看出电压U1、U2、U3与电阻R1、R2、R3的阻值成正比。
电压分压原理及其实践
电压分压原理及其实践电压分压是电路中常用的一种技术手段，用于将输入电压按照一定比例分成多个不同的输出电压。
它在电子电路设计和实际应用中起着重要的作用。
本文将介绍电压分压的原理和实践应用。
一、电压分压原理电压分压原理是基于电阻分压定律，根据欧姆定律以及串联电路电压分布的特性进行设计。
在串联电路中，总电压将分布在各个串联元件上，且与其阻值成正比。
因此，通过选择适当的电阻比例，可以实现对输入电压的分级降低或者运算。
在电路中，最简单的电压分压电路是由两个电阻组成的电压分压器。
假设输入电压为Vin，电阻分别为R1和R2，则输出电压Vout可以根据下式计算得出：Vout = Vin × (R2 / (R1 + R2))方程中的R1和R2分别是两个电阻的阻值。
通过选择合适的R1和R2，可以实现所需的分压比例，从而得到期望值的输出电压。
二、电压分压实践应用电压分压原理在实际应用中有着广泛的用途，下面将介绍几个常见的应用案例。
1. 电源调节器在电源电路中，为了提供稳定的电压输出，常常需要通过电压分压器来调节输入电压。
通过选择适当的分压比例，可以将高电压转换为所需的低电压，以满足特定电路的工作需求。
2. 信号调节器在通信领域中，常常需要对输入信号进行调节，以适应特定的电路要求或者信号处理过程。
通过使用电压分压器，可以实现对信号的放大或者降低，从而得到期望的输出信号。
3. 传感器信号处理在传感器应用中，传感器通常会输出较高的电压信号。
为了适应微控制器或者其他处理器的输入范围，需要将传感器输出信号进行适当的调节。
这时可以使用电压分压电路来降低传感器信号的电压，使其在可接受的范围内进行处理。
4. 荧光显示屏电压控制在背光和液晶屏等高压驱动设备中，常常需要对输入电压进行调节以达到所需的亮度和对比度。
通过使用电压分压电路，可以精确控制驱动电压，从而实现对显示效果的优化。
总结：电压分压原理是电子电路设计中重要的一种技术手段，根据电阻分压定律和串联电路电压分布特性进行设计。
制流电路与分压电路实验报告
制流电路与分压电路实验报告实验目的：1. 了解制流电路和分压电路的电路结构及其特性；2. 掌握基本的电子元器件的使用方法和实验技能；3. 熟悉电路实验的基本步骤和注意事项。
实验原理：1. 制流电路制流电路是通过控制电压和电阻来控制电路中电流的大小的电路。
在此电路中，所加电压不能改变电流的方向。
当一个电子流通过一个负载时，所产生的电势降和所加电势相等，所以电路中的电压并不影响电流的大小，只会影响电流的方向和所产生的电势降的大小。
2. 分压电路分压电路是基于欧姆定律的电路，通过两个串联电阻的电路，将所加电势分成两个部分，分别作用于两个电阻上，产生不同的电压降。
在此电路中，电流在电阻上产生压差，当电流通过电阻时，电势降与电阻成正比。
所以，通过不同电阻的串联，可以实现电压的分压。
实验步骤：1. 制流电路实验1.1 将电源电压调节为2V，并将电源与电路相连。
1.2 按照示意图连接电路，将一个电阻器连接到电源上，将另一个电阻器连接到电路的负载端。
1.3 通过万用表实时检测电路中的电流变化，并记录读数。
1.4 学生注意力分散，应该全程跟随老师指导操作，保证实验过程的正常进行。
2. 分压电路实验2.1 将电源电压调节为2V，并将电源与电路相连。
2.2 按照电路实验图连接电路，将两个电阻器串联，并将电路的红线连接到串联电阻的高电位端，将黑线连接到串联电阻的低电位端。
2.3 通过万用表实时检测电路中的电压变化，并记录读数。
2.4 学生应该注意安全问题，禁止手插电源插座以及触碰电路内部元器件。
实验结果：1. 制流电路实验根据实验结果可以得到，当电路中的电流大小固定，增加电路中的电阻会使所产生的电势降增大。
2. 分压电路实验根据实验结果可以得知，当串联电阻的阻值相等时，电压各占一半，如果各个电阻的阻值不相等，则电压的分配会根据阻值的比例来分配。
实验结论：1. 制流电路实验制流电路可以通过控制电路中的元器件，如电阻、电容、管等来实现对电流的控制。
分压式偏置电路实训报告
一、实训目的1. 理解分压式偏置电路的工作原理和组成。
2. 掌握分压式偏置电路的设计方法。
3. 通过实验验证分压式偏置电路的性能。
4. 提高电路分析和调试能力。
二、实训原理分压式偏置电路是一种常用的偏置电路，它通过两个电阻器将电源电压分压，然后将分压后的电压加到三极管的基极上，为三极管提供稳定的直流工作点。
这种电路的优点是工作点稳定，受温度、电源电压和元件参数变化的影响较小。
三、实训仪器与设备1. 电源：正极性直流电源，电压可调。
2. 电阻：不同阻值电阻若干。
3. 三极管：NPN型三极管若干。
4. 指示器：万用表、示波器等。
5. 印制电路板：若干。
四、实训步骤1. 电路搭建（1）按照设计好的电路图，在印制电路板上焊接电阻、三极管等元件。
（2）连接电源，确保电路连接正确。
2. 电路调试（1）用万用表测量三极管的基极电压和集电极电压，确保符合设计要求。
（2）调整电阻值，观察三极管的工作状态，确保电路稳定工作。
3. 性能测试（1）测量电路的输入电阻和输出电阻。
（2）测量电路的放大倍数和频率响应。
（3）观察电路的失真情况。
五、实验结果与分析1. 电路性能（1）输入电阻：Rin = 10kΩ（2）输出电阻：Rout = 1kΩ（3）放大倍数：A = 100（4）频率响应：fH = 1MHz，fL = 100Hz（5）失真情况：无明显失真2. 分析（1）输入电阻较高，有利于提高电路的带负载能力。
（2）输出电阻较低，有利于提高电路的驱动能力。
（3）放大倍数较高，满足设计要求。
（4）频率响应较好，适用于中频信号放大。
（5）失真情况较小，电路工作稳定。
六、结论通过本次实训，我们掌握了分压式偏置电路的工作原理和设计方法，并通过实验验证了电路的性能。
实验结果表明，所设计的分压式偏置电路具有良好的性能，能够满足设计要求。
七、改进措施1. 在电路中增加滤波电路，降低电源噪声对电路的影响。
2. 选择合适的电阻材料和三极管，提高电路的稳定性。
分压电路设计原理
分压电路设计原理分压电路是一种常用的电路，用于将输入电压分压为较小的输出电压。
它在电子电路的设计和应用中具有重要的作用。
本文将围绕分压电路的设计原理展开，包括电路的基本原理、常用的分压电路拓扑结构以及设计中需要注意的问题。
1. 电路的基本原理分压电路基于基尔霍夫定律和欧姆定律，通过串联或并联电阻来实现电压的分压。
基尔霍夫定律指出，在电路中的任意一点，电流的代数和为零。
欧姆定律指出，电子通过导体时会受到电阻的阻碍，导致电压降。
2. 常用的分压电路拓扑结构(1) 电阻分压器电路：电阻分压器是最简单的分压电路，由两个电阻串联组成。
输入电压经过其中一个电阻，再经过另一个电阻后形成输出电压。
输出电压可由以下公式计算：输出电压 = 输入电压 * (第二个电阻的阻值 / 总电阻的阻值)(2) 电容分压器电路：电容分压器电路是一种将输入电压分压的电路结构。
它由一个电容和一个电阻串联组成。
当电压作用于电容上时，电容会贮存电荷，从而产生分压效果。
输出电压的大小取决于电容和电阻的阻值。
(3) 二分之一电压分压器电路：二分之一电压分压器电路常用于信号处理电路中，用于将输入电压分压为其一半。
它由两个等值的电阻和一个中间节点组成，输出电压位于中间节点。
3. 设计中需要注意的问题在设计分压电路时，需要注意以下问题：(1) 电阻的选取：根据需要分压的电压比例，选择合适的电阻阻值。
大的电阻阻值可以实现更大的分压效果，但可能会引入较大的电流误差。
(2) 电源和负载：确保分压电路的电源电压和负载电阻与设计要求相匹配，并能够提供足够的电流。
(3) 温度漂移：电阻的阻值可能随温度变化而变化，需要根据实际情况考虑温度漂移对分压精度的影响。
(4) 线性度：分压电路的输出电压应在一定范围内与输入电压线性相关，避免非线性引起的误差。
(5) 噪声：噪声是电路中常见的问题之一，分压电路设计时需要考虑噪声抑制和滤波措施，以减小噪声对输出电压的干扰。
综上所述，分压电路作为一种常用的电路拓扑结构，可以将输入电压分压为较小的输出电压。
三极管分压偏置电路
三极管分压偏置电路三极管分压偏置电路是一种常用的电路设计，用于为三极管提供恰当的工作电压。
在本文中，将详细介绍三极管分压偏置电路的原理、设计步骤以及一些常见问题的解决方法。
一、原理三极管分压偏置电路的原理是通过电阻器将电源电压分成两个部分，从而为三极管提供合适的工作电压。
这样可以确保三极管在正常工作区间内工作，提高电路的稳定性和可靠性。
二、设计步骤1. 确定三极管的工作点：根据具体的应用需求和三极管的参数，确定三极管的工作电流和工作电压范围。
2. 计算分压电阻的取值：根据三极管的参数和工作点要求，使用分压公式计算分压电阻的取值。
分压公式为：Vb = Ve + Ie * Re，其中Vb为三极管的基极电压，Ve为发射极电压，Ie为发射极电流，Re为发射极电阻。
3. 选择电阻的取值：根据计算结果选择合适的电阻取值。
常见的电阻取值有标准值和可调节电阻两种，根据具体情况选择合适的电阻。
4. 确定电源电压：根据分压公式和电阻取值，确定电源电压的取值。
电源电压应大于分压电阻两端的电压，以确保电路正常工作。
5. 连接电路：按照设计好的电路连接图，将三极管、电阻和电源正确连接起来。
6. 测试和调试：连接完成后，对电路进行测试和调试。
使用万用表等测试仪器测量电路各点的电压和电流，确保符合设计要求。
三、常见问题解决方法1. 电路电压不稳定：可能是由于电源电压波动或电阻值选择不当导致的。
可以通过使用稳压器或选择合适的电阻取值来解决。
2. 电路工作不正常：可能是由于三极管参数选择不当或连接错误导致的。
可以通过更换合适的三极管或检查连接是否正确来解决。
3. 电路产生噪声：可能是由于电源电压噪声或电阻器选择不当导致的。
可以通过添加滤波电路或选择合适的电阻器来解决。
四、总结三极管分压偏置电路是一种常用的电路设计，通过合理选择电阻取值和电源电压，可以为三极管提供稳定的工作电压，提高电路的性能和可靠性。
在设计和调试过程中，需要仔细计算和测试，以确保电路符合设计要求。
三极管分压偏置电路
三极管分压偏置电路三极管分压偏置电路是一种常见的电路配置，用于将输入信号进行偏置处理，使其适应后续电路的工作要求。
本文将介绍三极管分压偏置电路的原理、特点及其在实际应用中的一些注意事项。
一、三极管分压偏置电路的原理三极管分压偏置电路是由电阻和三极管组成的，其中电阻被连接在三极管的基极和集电极之间，起到了将输入信号进行分压的作用。
当输入信号加在电阻上时，通过分压作用，使得基极的电位保持在合适的工作范围内，从而确保三极管能够正常工作。
1. 稳定性好：通过合理选择电阻值，可以使得电路对温度、电源电压等参数变化的稳定性较好。
2. 简单可靠：三极管分压偏置电路结构简单，元器件数量少，可靠性高。
3. 适用范围广：三极管分压偏置电路适用于各种类型的三极管，可以满足不同应用场景的需求。
三、三极管分压偏置电路的设计步骤设计三极管分压偏置电路的关键是确定合适的电阻值，以实现所需的偏置电压和工作条件。
设计步骤如下：1. 确定输入信号的幅值和频率范围。
2. 根据三极管的参数和工作条件，计算出所需的偏置电压和电流。
3. 根据计算结果，选择合适的电阻值，并进行电路连接。
4. 根据实际情况，进行电路的调试和优化，确保电路的稳定性和性能。
四、三极管分压偏置电路的应用注意事项1. 选择合适的电阻值：电阻值过大会导致偏置电压过低，影响电路的工作稳定性；电阻值过小会导致偏置电压过高，可能损坏三极管。
2. 优化电路布局：合理布局电路元器件，减少干扰和噪声的影响。
3. 温度补偿：三极管的工作特性会随着温度的变化而变化，可以通过添加温度补偿电路来提高电路的稳定性。
4. 确保电源电压稳定：三极管分压偏置电路对电源电压的要求较高，应确保电源电压的稳定性。
5. 考虑输入信号的幅值范围：输入信号的幅值应适应电路的工作范围，避免过大或过小的幅值对电路造成影响。
三极管分压偏置电路是一种常见且实用的电路配置，通过合理选择电阻值，可以实现对输入信号的分压处理，使得三极管能够正常工作。
npn三极管分压偏置电路 实验原理
一、 npn三极管分压偏置电路的概念分压偏置电路是指利用两个电阻器将电源电压分成两个较小的部分，分别加在三极管的基极和发射极上，以实现对三极管的偏置。
这种偏置方式在放大器和自激振荡电路中广泛应用。
二、 npn三极管分压偏置电路的原理npn三极管分压偏置电路的原理是通过两个电阻器将电源电压分成两部分，分别加在三极管的基极和发射极上，以实现对三极管的固定偏置。
在电路中，通过调节两个电阻器的比例，可以改变三极管的工作点，以实现对信号的放大或控制。
三、 npn三极管分压偏置电路的实验步骤1. 准备实验所需材料和工具，包括npn三极管、两个电阻器、直流电源、示波器等。
2. 按照电路图连接npn三极管分压偏置电路，在连接过程中要注意电阻器和npn三极管的极性，以确保电路连接正确无误。
3. 接通直流电源，调节电源电压和电流，使电路正常工作。
4. 使用示波器观察npn三极管分压偏置电路的输入和输出信号波形，记录并分析波形特点。
四、 npn三极管分压偏置电路实验的目的npn三极管分压偏置电路实验的目的是通过实际操作和测量，了解分压偏置电路的原理和特性，掌握npn三极管的基本工作原理和应用。
五、 npn三极管分压偏置电路实验的注意事项1. 在连接电路时，注意保持电路清晰、整洁，避免出现电路短路或接错的情况。
2. 在调节电源电压和电流时，小心操作，避免造成电路故障或损坏实验设备。
3. 在使用示波器观察信号波形时，注意调节示波器的时间基和电压基准，以确保观察到清晰的波形。
六、 npn三极管分压偏置电路实验的结果分析通过实验测量和观察，得到npn三极管分压偏置电路的输入和输出信号波形，并进行分析。
根据实验结果，可以验证分压偏置电路的工作原理并掌握其特性。
七、 npn三极管分压偏置电路实验的应用npn三极管分压偏置电路在放大器、振荡电路等领域有着广泛的应用。
通过掌握其原理和特性，可以更好地应用于实际电路设计和调试中。
八、 npn三极管分压偏置电路实验的意义npn三极管分压偏置电路实验的意义在于通过实际操作和测量，深入理解分压偏置电路的原理和特性，培养学生的动手能力和实验技能，为今后的电子技术研究和工程实践打下坚实的基础。
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前些天有人问我如何实现精密的分压,他认为电阻分压不够精密.其实分压的目的就是为了符合AD转换的输入围,但其实有时候不但输入围超出AD量程,甚至会是一个负电压,这个时候需要将电压平移.反正今天双
休有空,我就说说自己的做法,疏漏之处敬请谅解
现今大多数的AD芯片都采用单电源+5V、+3.3V甚至更低的+1.8V供电，其差模输入围一般是±Vref(差分输入)、0~ +Vref,部分允许使用外部基准的芯片允许0~ VDD的输入围，但是无论如何无法对一个负的输入电压进行A to D的转换(也许有一些双电源的AD芯片可以，但我是个新手没仔细研究过)。
如果要对一个过零的正负信号进行AD转换就必须进行电平的平移。
理论上如图1所示的差分放大器就可以完成电平平移的效果，差分放大器的增益等于1，因此Vout = Vin + 5.000。
Vin = -5 ~ +5V,因此经过平移后Vout = 0 ~ 10V，再经过电阻R18、R19二分压到符合AD系统输入围的电压。
但是图1所示的电路并不理想。
第一，放大电路的输入阻抗约等于R16 + R17 = 20K,低的输入阻抗要求信号源必须是低阻具有衡压输出特性的信号源，否则将造成很大的误差；第二，R8 R9 R16 R17的匹配程度将直接影响增益精度；第三，R18 R19的二分压也将带来2%的最大误差，如果并非二分压那么R18≠R19,由于消耗的功率不一样导致R18温度与R19不相等，温漂将使得分压误差加大；第四，任何接入的电路将等效
成一个负载，即使AD系统只吸收很低的电流，等效阻抗很大，也将进一步加大分压的误差。
对于第一个问题，可以在差分放大前加入一级电压跟随器作为缓冲，利用运放的高输入阻抗减少对信号源的影响，并且运放的低输出阻抗衡压输出的特性可以很好的满足差分放大级的“特殊”要求。
对于第二和第三个问题，使用0.1%低温漂的精密电阻器可以大为改善。
对于第四个问题，再运放负载能力允许的情况下使用阻值更小的电阻器可以将影响降低，但是应当注意的是-----使用阻值更小的电阻器将会使消耗功率增加，而消耗功率的增加又使得温度上升，温漂问题加重。
经过改进的电路如图2所示：
当然，你还可以使用单片集成差分放大器去替换后端的用精密运放和精密电阻器构建的差分放大电路，例如单位增益的AMP03。
其高共模抑制比(CMRR)：100 dB(典型值) 、低非线性度：0.001%(最大值) 、低失真：0.001%(典型值) 、总增益误差0.0080% 的性能是绝对优胜于分立器件构建的差分放大电路的。
然而成本是否增加很多我就不知道了，我不是采购不知道价格，哈哈。
图1
图2
但是图2所示电路在处理一些幅度更大的信号会出现“瓶颈”。
一般运放的摆幅在电源轨以应留有2V的余量。
以图2为例，电平平移以后输出0 ~10V，对于图2中±12V供电来说刚好可以满足，但是如果输入信号幅度更大±7.5V呢？那么即使运放工作在±15V的推荐最大工作电压下也无法满足，为了输出不失真的信号运放就只能工作在±18V的极限电源电压下了。
那如果先电阻分压→再跟随→再作电平平移呢？不就可以很好解决么？我们看看下面的图三：
圖3
图3中电路只需改变R1 R2的比例就可以很容易使输出符合AD系统的输入围，并且由于先分压再作电平平移，因此输出的最大值就是AD系统允许的输入最大值，上述图2电路的“瓶颈”问题不再存在。
为了尽量减少对
信号源的影响，R1 R2的值必须足够大，但是对于电压跟随器U2来说R1 R2的分压网络相当于一个阻等于R1//R2的信号源，因此U2的输入阻抗必须足够大。
对于图3，即使U2等效阻抗高达100M,也将带来1%的误差，因此R1 R2数量级的选择应该综合考虑信号源阻和电压跟随器的输入阻抗。
如果要求更精密的的分压和电平平移是否有更好的办法呢？我们都知道一个高开环增益，低失调电压的运放只要将输出完全反馈到反相端就可以构成电压跟随器；那如果将输出完全反馈到单位增益的仪表放大器反相输入端呢？-----那就是一个精密的二分压电路!!因为[(Vin+) – (Vin-)]*G = Vout ，而此时Vin- = Vout 、G=1
因此Vin+ = 2Vout,即Vout = 1/2(Vin+)。
并且由于失调误差也同时负反馈到反相端相减，因此仪表放大器的失调误差为原来的1/2。
对于±5平移到0~10V并且需要分压到0~5V的应用，图4的电路刚好能满足。
他在电平平移的同时实现了精密的二分压。
与图2、图3相比除了具有更高的精度之外，还具有更高的输入阻抗因此对信号源影响更小；在输出端无需经过电阻分压，因此没有电阻器的温漂影响精度的问题；在电平平移的同时实现精密二分压，因此在相同的电源电压下允许2倍于图2的信号输入幅度。
举个例子，图4允许±10V输入二分压并且
平移+5.0000V,使输出0~10V。
但是同样±12V供电的图2确做不到。
图4
图4所示电路缺点在于无法随意比例的进行分压，而只能是二分压。
如果输入端是±12V的信号，而AD 系统只能转换0~2.5V的电压，那么岂不是意味着要进行4次二分压!!!?那样似乎太恐怖了一点，事实没至于
那么糟糕。
图5所示由两个仪表放大器组成的电路就可以将±12V的信号平移到0~2.4V,也就符合0~2.5V的AD输入围。
首先U4的输出Va = [(Vin+) – (Vin-)]*G ，且Va = Vin- ，所以Va = (Vin+)*G/(1+G)
由图中可知，设置增益的电阻R7=6.175KΩ,因此G=(49.4/6.175)+1 =9 ,所以Va =(9/10)* (Vin+)
然后U5对Vin+与Va做减法，因此U5输出Vout = (1/10)*(Vin+),再经过电平抬升成0~2.4V输出。
但是应该注意的是，当输入信号是快速变化的时候，由于a点波形的滞后，可能带来额外的相位误差。
图5的电路理论上也可以通过设置R7实现任意比例的分压，当然比起两个电阻的成本不知高了多少，也只有要求精度很高的时候才这么做，有条件的网友可以比较一下上面各个器件的价格，我也很有兴趣知道。