集成运放参数测试仪
集成运算放大器简易测试仪
一、设计任务及要求设计并制作一中集成运算放大器简易测试仪;1.测试仪能用于判断集成运放放大功能的好坏；2.适应于单电源和双电源型运算放大器的测试；3.设计信号产生电路,用于判断运算放大器好坏的输入；4.设计毫伏表电路,用于测量运算放大器输出；5.设计本仪器所需的直流稳压电源,要求有±15V两路电压输出,每路输出电流大于50mA,并具有过电流保护功能;二、设计方案1.设计思路设计测试集成运放的好坏,本实验的思路是将该被测的集成运放接成电压跟随器,在输入端接入标准的正弦信号,输出端使用示波器观测,若放大倍数为1,则表示运放正常,否则,损坏;利用这一直观的方法,可方便地判断运放的好坏;为实现这一目的,设计电路中还应含有正弦信号产生电路,而且还需要设计毫伏表电路用以对被测运放输出信号的电压值进行测量;故该实验包括四部分：正弦波振荡电路,集成运放检测电路即电压跟随器,毫伏表电路,直流稳压电源;电路的整体原理图如下图1：2.单元电路设计1正弦波发生电路RC 串并联选频网络如图2所示,电路中还有一负反馈电路,它由R1和R2组成,这样就由RC 串联支路,RC 并联支路,R1和R2支路分别构成了电桥的四个桥臂,因此该电路也被称为文氏电桥震荡电路;该电路具有选频特性,若在网络的两端加上正弦交流信号U,则在网络中而可输出电压为U1,则该网络的传输系数U U1F =,根据RC 串并联阻抗的特点可得jwC 1R//jwC 1R jwC1R//F ++==)wRC 1-wRC j 31（+ 当RC 1w =时F=31为最大值; RC 选频网络的特点是适用于低频信号,一般用于频率从固定而且稳定性要求不高的电路里;图22集成运放检测电路本实验采用电压跟随电路,将集成运放接成电压跟随器,如下图 3.根据示波器的信号比较,判断集成运放的好坏;成运放电图33直流稳压电源1整流电路完成整流任务;将交流电变成直流电,主要靠二极管的单向导电性,因此二极管是构成整流电路的基本元件;2）滤波电路滤波电路主要用于滤去整流输出电压中的波形,中心原件为电容,电容愈大,负载电阻愈大,时间常数τ=RC 越大,滤波后输出电压越平滑,其平均值就越大;3）稳压电路与输出端并联一个稳压二极管以稳定输出电压4毫伏表电路1）毫伏表可用集成运放、整流电桥和电流表组成,使流过电流表的电流值正比于输入电压值,其原理电路如图4图4毫伏表输入信号通过阻容耦合加到集成运放的同相输入端,输出信号通过整流电桥、电流表反馈到反相输入端,整流二极管和电流表的电阻可等效为反馈电阻Rco,由于运放开环增益、输入电阻很高,则其同相端电压与反相端电压近似相等,流过Rco 的电流等于流过Ro 的电流,则得Ro 1V i ;可见流过表头的电流Ico 与V1成正比,且与Rco 无关,因此可构成线性良好的交流毫伏表;Ro 可用电位器Rw 替代,用来调整表头量程;2直流稳压电源,要求有V±两路电压输出,可采用跟踪式正负输出集成稳压器SW1568,该15稳压器具有V±对称输出电压,每路电流大于50mA,并有流过保护电路;15三．原理图四．系统测试结果及误差分析出现的故障及排除方法1电路不通,首先按照仿真电路图认真仔细检查电路,改正后重新测试,万用表测端点电压,发现某些引脚没有电压,重新检查线路或者更换元件,直至通为止;2数码管显示不全或不亮,检查数码管的连线,是否接有保护电阻,电源线和接地线是否接错,检查驱动电路是否有问题,将驱动电路所不用的引脚接地,防止干扰;3还要注意整体布局,走线要横平竖直,以免造成交叉干扰,尽量做到接线短、接线少、测量方便；第一级的输入线与末级的输出线、高频线与低频线要远离,以免形成空间交叉耦合;5电路整体分析此设计基本完成了题目所要求的内容,其中既有可圈之处由于不足之处,具体说来：优点：在基本部分中实现了对设计的要求,电路简单易懂,尽量使用了常见的器件,容易实现;缺点：发挥部分中,由于调试问题,在比赛时没能完全调试出来;核心及实用价值：主要考察了我们基本的设计能力,以及搭建、调试面包板电路的能力;是对电子设计基本能力的考察,在比赛中,发现;改进和展望：改变参数以提高精确度和测量范围,减少干扰；合理布线,便于排错和检查,且美观好看五．器件清单1 计算机 1台2 直流稳压电源 1台3 示波器 1台4 万用表 1台5 面包板 1套6 剥线钳等工具 1套1电阻,电容 2集成芯片：LM324 2片六．心得体会及建议边安装边调试;把一个总电路按框图上的功能分成若干单元电路,分别进行安装和调试,在完成各单元电路调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围,最后完成整机调试;调试时应注意做好调试记录,准确记录电路各部分的测试数据和波形,以便于分析和运行时参考和撰写设计报告;1通电前检查电路安装完毕,首先直观检查电路各部分接线是否正确,检查电源、地线、信号线、元器件引脚之间有无短路,器件有无接错;2通电检查接入电路所要求的电源电压,观察电路中各部分器件有无异常现象;如果出现异常现象,则应立即关断电源,待排除故障后方可重新通电;3单元电路调试在调试单元电路时应明确本部分的调试要求,按调试要求测试性能指标和观察波形;调试顺序按信号的流向进行,这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号,为最后的整机联调创造条件;4自顶向下调试接通电源后,按照理论值,从起始端按照信号的流向依次测试关键引脚的电压、电流等参数,逐步排除问题;5整机联调整机联调时应观察各单元电路连接后各级之间的信号关系,主要观察动态结果,检查电路的性能和参数,分析测量的数据和波形是否符合设计要求,对发现的故障和问题及时采取处理措施;1、本系统采用单片机控制,实现了电子压力计对输入电压的准确显示,达到了题目的设计要求;而且系统性能稳定,测量精度较高,操作简单,具有较强的实用性;我们选择的通过测试结果来看,得到了较为理想的结果,是可行的;2、通过数据分析,可知设计实验结果与理论得到了吻合；3、系统功能方面,对有稳压电源输入的电压能够较准确的在数码管上显示;4、系统改进,显示电压数据的精度上,仍需要提高;。
集成运算放大器的应用实验报告
一、实验目的1. 了解集成运算放大器的基本特性和工作原理。
2. 掌握集成运算放大器的基本应用电路的设计与调试方法。
3. 熟悉集成运算放大器在实际电路中的应用，提高电子电路设计能力。
二、实验原理集成运算放大器（Op-Amp）是一种高增益、低输入阻抗、高输入电阻、低输出阻抗的直接耦合放大器。
它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。
本实验主要研究集成运算放大器的基本应用电路，包括反相比例放大电路、同相比例放大电路、加法运算电路、减法运算电路等。
三、实验仪器与设备1. 集成运算放大器：TL0822. 直流稳压电源：±15V3. 数字万用表4. 示波器5. 面包板6. 连接线7. 电阻、电容等元件四、实验内容1. 反相比例放大电路（1）电路连接：将集成运算放大器TL082的输入端分别连接到输入电阻R1和地，输出端连接到负载电阻R2，反馈电阻Rf与R1并联后连接到反相输入端。
（2）电路调试：将输入电压信号输入到电路中，使用示波器观察输出电压波形，调整R1和Rf的值，使输出电压与输入电压成反相关系。
（3）实验结果：当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时，输出电压与输入电压成反相关系，放大倍数为-10。
2. 同相比例放大电路（1）电路连接：将集成运算放大器TL082的同相输入端连接到输入电阻R1，反相输入端连接到地，输出端连接到负载电阻R2，反馈电阻Rf与R1并联后连接到同相输入端。
（2）电路调试：将输入电压信号输入到电路中，使用示波器观察输出电压波形，调整R1和Rf的值，使输出电压与输入电压成正比关系。
（3）实验结果：当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时，输出电压与输入电压成正比关系，放大倍数为10。
3. 加法运算电路（1）电路连接：将集成运算放大器TL082的反相输入端连接到地，同相输入端连接到两个输入电阻R1和R2，输出端连接到负载电阻R3，反馈电阻Rf与R1、R2并联后连接到同相输入端。
毕业设计133集成运放参数测试仪
集成运放参数测试仪——程序设计内容摘要：该课题设计的运算放大器闭环参数测试系统是基于MSC-51单片机控制模块，并且由LCD（Liquid Crystal Display）显示模块，键盘模块，数据采集和转换模块，采用DDS芯片（AD9851）实现了40kHz～4MHz的扫频输出模块等五部分组成。
采用辅助运放测试方法，可对运放的输入失调电压、输入失调电流、交流差模开环电压增益和交流共模抑制比以及单位增益带宽进行测量。
在软件上，用C语言来编程实现。
其要实现的功能包括：对来自TLC2543A/D转换的数字信号进行接收、分析、计算和对结果的显示；通过不同键值的接收、分析来控制对不同对象的测量,并在LCD上显示对应的人机界面；对来自DDS的高频信号源的频率进行控制来实现对集成运放的带宽参数的测试和显示。
而且具有自动量程转换、自动测量功能和良好的人机交互性。
关键词：单片机 C语言 DDS LCD 人机交互界面The Instrument for testing the Parameters of IntegratedOperation Amplifier——program designAbstract：This system is designed based on C51 microcontroller to measure the close loop parameters of the operation amplifier. The system conclude five modules: LCD (liquid crystal display) display module, keyboard module, data collection module, conversion module, and the module of generating sweep sine-wave signal with frequency range from 40 kHz to 4 MHz, using the DDS chip of AD9851. The system can measure the input offset voltage、the input offset current、the open loop AC differential mode voltage gain、the AC common mode rejection ratio and unit gain bandwidth，using the measure method of assistant amplifier. The data can be display on the LCD which is using of C program. And the function concludes: receiving, analysing and calculating the digital signals from TLC2543A/D then send them to show; accepting different key value on keyboards, analysing and processing it for controlling the measurement of different target and display on the LCD with different computer interface; controlling the bandwidth of HF signal source from DDS chip to measure the integrated transport bandwidth parameters and display the result. What’s more C51 microcontroller can control relays to complete auto measurement range switching ,auto measuring and good interface.Key Words：MCU CLanguage DDS LCD interface目 录前言 ............................................................................. 1 一、系统原理框图 ................................................................. 1 二、硬件单元电路设计与实现 . (2)（一） ioc V 、io I 、vd A 、cmr K 四个参数的测试电路 ................................ 2 （二） 单位增益带宽测量电路 ................................................. 3 （三） 测试vd CMR A K 、的信号源 ................................................ 3 （四） 峰峰值检测电路的设计 . (4)（五） A/D 采样电路 ......................................................... 4 （六） 扫频信号源 ........................................................... 4 （七） 键盘接口电路 ......................................................... 5 （八） 显示接口电路 ......................................................... 5 三、软件设计 (6)（一） 软件功能设计 ......................................................... 6 （二） 系统软件框图和程序流程图 ............................................. 6 （三） 软件模块设计 ......................................................... 7 四、系统测试 .. (19)（一）程序调试方法 .......................................................... 19 （二）软件调试 .............................................................. 19 （三）联机调试 .............................................................. 20 五、结束语 ...................................................................... 20 六、感谢词 ...................................................................... 20 参考文献 ........................................................................ 20 附录一 .......................................................................... 21 附录二 .......................................................................... 22 附录三 .. (36)（一）TLC2543 ............................................................... 36 （二）LCD 液晶显示器 ......................................................... 36 附录四 .. (38)集成运放参数测试仪——程序设计前言目前国内外市场上各种型号的集成运放参数测试仪已经相当多，而且普遍性都采用“辅助放大器的测量方法”，使测试仪的整个系统具有稳定性好，精确度高，范围大的特点，而且测试仪测试参数一般包括：正向最大输出电压+opp V ，负向最大输出电压-opp V ，正向最大共模输出电压+icm V ，负向最大共模输出电压-icm V ，正转换速率+ r S ，负转换速率-r S ，静态工作电流q I ，输入失调电压ioc V ，共模抑制比cmr K ，开环增益带宽乘积BW ，输入失调电流Iio ，开环电压增益vd A ，基极偏置电流ib I 等15项。
数字集成电路参数测试仪报告(精)
重庆大学本科学生课程设计指导教师评定成绩表说明：1、学院、专业、年级均填全称。
2、本表除评语、成绩和签名外均可采用计算机打印。
重庆大学本科学生课程设计任务书说明：1、学院、专业、年级均填全称。
2、本表除签名外均可采用计算机打印。
本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。
目录一、设计目的 (5)二、设计要求 (5)三、方案设计与论证比较 (5)四、硬件设计 (6)4.1、DA 模块 THS5651工作原理及电路设计4.2、放大模块14.3、ADC0809工作原理及电路设计4.4、Iil 模块4.5、Iol 模块4.6、12864模块五、软件设计.....................................5.1、数值显示模块5.1.1、分频模块5.1.2 十位数据波形发生模块5.1.3 去抖模块5.1.4 文本显示模块5.1.5 按键切换模块5.1.6 ADC0809驱动模块5.2 图形显示模块5.2.1 输入输出电压采样模块5.2.2 输入输出电压数据转换模块5.2.3 显示模块5.2.4 波形显示的整体电路六、系统功能测试及结果..............................6.1测试方法6.1.1 Vol,Voh,Vil,Vih的测试方法6.1.2Vil的测试方法6.1.3Vol的测试方法6.2测试结果6.3测试精度分析七、设计过程总结与体会........................... 参考文献........................................ 附件一系统电路图：附件二元器件清单：附件三一、设计目的在当今社会中，电子技术发展迅速，数字集成电路的应用广泛，而74系列逻辑芯片在数字电路中又有着非常广泛的应用，因而数字电路设计中必须要求所用的数字电路芯片逻辑功能完整，但在数字电路芯片测试中又有很多不便，实际测试较繁琐。
针对上述需要，我们针对常用的74系列逻辑芯片设计了一种数字电路芯片测试仪，用来检测常用74系列芯片的型号和逻辑功能的好坏，从而给数字电路的设计、制作带来方便。
各届全国电子设计大赛题目
各届全国电子设计大赛题目一、正弦信号发生器 (3)二、集成运放参数测试仪 (4)三、简易频谱分析仪 (5)四、单工无线呼叫系统 (6)五、悬挂运动控制系统 (7)六、数控直流电流源 (9)七、三相正弦波变频电源 (10)八、音频信号分析仪 (11)九、无线识别装置 (13)十、数字示波器 (15)十一、程控滤波器 (17)十二、开关稳压电源 (18)十三、电动车跷跷板 (20)十四、积分式直流数字电压表 (22)十五、信号发生器 (24)十六、可控放大器 (25)十七、电动车跷跷板 (26)十八、宽带直流放大器 (28)十九、无线环境监测模拟装置 (31)二十、数字幅频均衡功率放大器 (33)二十一、低频功率放大器 (35)二十二、LED点阵书写显示屏 (37)二十三、声音导引系统 (39)一、正弦信号发生器一、任务设计制作一个正弦信号发生器。
二、要求1、基本要求（1）正弦波输出频率范围：1kHz～10MHz；（2）具有频率设置功能，频率步进：100Hz；（3）输出信号频率稳定度：优于10-4；≥1V；（4）输出电压幅度：在负载电阻上的电压峰-峰值Vopp（5）失真度：用示波器观察时无明显失真。
2、发挥部分在完成基本要求任务的基础上，增加如下功能：=6V±1V；（1）增加输出电压幅度：在频率范围内负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值Vopp可在10%～100%之间程控调节，（2）产生模拟幅度调制(AM)信号：在1MHz~10MHz范围内调制度ma步进量10%，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；（3）产生模拟频率调制(FM)信号：在100kHz~10MHz频率范围内产生10kHz最大频偏，且最大频偏可分为5kHz/10kHz二级程控调节，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；（4）产生二进制PSK、ASK信号：在100kHz固定频率载波进行二进制键控，二进制基带序列码速率固定为10kbps，二进制基带序列信号自行产生；（5）其他。
集成运放的主要参数以及测试方法
集成运放的性能主要参数及国标测试方法集成运放的性能可用一些参数来表示。
集成运放的主要参数：1．开环特性参数（1）开环电压放大倍数Ao。
在没有外接反馈电路、输出端开路、在输入端加一个低频小信号电压时，所测出输出电压复振幅与差动输入电压复振幅之比值，称为开环电压放大倍数。
Ao越高越稳定，所构成运算放大电路的运算精度也越高。
（2）差分输入电阻Ri。
差分输入电阻Ri是运算放大器的主要技术指标之一。
它是指：开环运算放大器在室温下，加在它两个输入端之间的差模输入电压变化量△V i与由它所引起的差模输入电流变化量△I i之比。
一般为10k~3M，高的可达1000M以上。
在大多数情况下，总希望集成运放的开环输入电阻大一些好。
（3）输出电阻Ro。
在没有外加反馈的情况下，集成运放在室温下其输出电压变化与输出电流变化之比。
它实际上就是开环状态下集成运放输出级的输出电阻，其大小反映了放大器带负载的能力，Ro通常越小越好，典型值一般在几十到几百欧。
（4）共模输入电阻Ric。
开环状态下，两差分输入端分别对地端呈现的等效电阻，称为共模输入电阻。
（5）开环频率特性。
开环频率特性是指：在开环状态下，输出电压下降3dB所对应的通频带宽，也称为开环-3dB带宽。
2.输入失调特性由于运算放大器输入回路的不对称性，将产生一定的输入误差信号，从而限制里运算放大器的信号灵敏度。
通常用以下参数表示。
（1）输入失调电压Vos。
在室温及标称电源电压下，当输入电压为零时，集成运放的输出电位Vo0折合到输入端的数值，即：Vos=Vo0/Ao失调电压的大小反映了差动输入级元件的失配程度。
当集成运放的输入端外接电阻比较小时。
失调电压及其漂移是引起运算误差的主要原因之一。
Vos一般在mV级，显然它越小越好。
（2）输入失调电流Ios。
在常温下，当输入信号为零时，放大器两个输入端的基极偏置电流之差称为输入失调电流。
即：Ios=Ib- — Ib+式中Ib-、Ib+为放大器内两个输入端晶体管的基极电流。
设计报告-集成运放测试仪
集成运放参数测试仪摘要本系统参照片上系统的设计架构、采用FPGA与stm32相结合的方法，以stm32单片机为进程控制和任务调度核心；FPGA做为外围扩展，内部自建系统总线，地址译码采用全译码方式。
FPGA内部建有DDS控制器，单片机通过系统总线向规定的存储单元中送入正弦表；然后DDS控制器以设定的频率，自动循环扫描，生成高精度，高稳定的5Hz基准测量信号。
扫频信号通过对30MHz 的FPGA系统时钟进行分频和高速DA产生高频率稳定度、幅值稳定度的扫频信号。
放大器参数测量参照GB3442-82标准，信号幅度的测量通过AD536效值芯片转化为直流信号测得。
A/D转换TI 公司的高精度12逐次比较AD TLV2543。
stm32主要实现用户接口界面（键盘扫描、液晶显示、数据打印以及其他服务进程的调度）、AD转换以及测量参数（Vio Iio Kcmr Avd BWG Tr）计算、与上位机通信等方面的功能。
上位机主要实现向下位机发送测量指令、与下位机交换测量数据、以及数据的存储、回放、统计。
abstract:with reference to the system on a chip system design architecture, using the method of combining the FPGA with stm32 stm32 microcontroller as core process control and task scheduling; The FPGA as peripheral expansion, internal self-built system bus, address decoding adopts the whole decoding method. Built inside the FPGA DDS controller, single chip microcomputer to the specified storage unit through the system bus into sine table; Then DDS controller at a set frequency, the automatic cycle scan, generate high precision, high stability of 5 hz measuring signal. Frequency sweep signal by FPGA to 30 MHZ system clock frequency division and external phase-locked loop (FPGA using FLEX10K10 without internal phase-locked loop) multiple frequency, high frequency stability and frequency sweep signal amplitude stability. Amplifier parameters measurement reference GB3442-82 standard, the low frequency signal amplitude measurement take high-speed AD sampling, then digital processing method; The range of the high frequency signal directly measured using integrated RMS conversion chip. A/D conversion of TI company high-precision 12 successive comparative AD TLV2543. Achieve stm32 main user interfaces (keyboard scanning, LCD display, data printing, and other service process scheduling), AD transform and measurement parameters (Vio Iio Kcmr Avd BWG Tr) calculation, and the function of the upper machine communication, etc. PC main implementation down a machine to send instructions, and the lower machine exchange measurement data, and data storage, playback and statistics.关键词：参数测量运算放大器 DDS FPGA stm32数字信号处理一、方案比较设计与论证（一）测量电路模块1、测试信号源部分方案一：利用传统的模拟分立元件或单片压控函数发生器MAX038，可产生三角波、方波、正弦波，通过调整外围元件可以改变输出频率、幅度，但采用模拟器件由于元件分散性太大，即使用单片函数发生器，参数也与外部元件有关，外接电阻电容对参数影响很大，因而产生的频率稳定度较差、精度低、抗干扰能力差、成本也较高。
IC TSH-06F说明书 IC仪表
多功能集成电路测试仪使用说明TSH系列多功能集成电路测试仪是一款为一线微电子工程人员、维修人员设计的专业仪器。
可选择不同的测试模式5v模式、3.3v模式、AUTO模式等可以测试74HC系列、74LS 系列、CD4000系列、HEF400系列、4500系列、运算放大器、接口类芯片、光耦、晶体管自动识别、稳压管稳压值识别等等。
内置各类芯片数据模型1300余种、晶体管数据模型420余种，涵盖了常见的大部分24脚以内的通用器件，可以大幅度降低工作量，提高工作效率。
操作说明：面板上有7个按键分别是上、下、左、右和Enter键，和快捷键O键、P键。
上下键用于调整目录和改变型号数字，左右键用于左右移动光标选择要更改的项。
Enter 键用于开关机和执行测试命令。
打开电池后盖，放入2节5号1.5v电池，然后关闭电池盖。
按压Enter间2秒以上可开机，开机自动显示当前电池电压，当电池电量过低时请更换电池，过低的电压将影响测试结果可靠性和保护性自动关机。
开机：按压Enter键2秒以上则开机。
关机：1在OFF目录下按压Enter键则立刻关机。
2在任一目录下按压Enter键超过10秒则关机。
3在无任何操作60秒后，则自动关机快捷：1 O键为快速关机键(06型)2 P键重复自检、复位键器件放置方法如下图：1、芯片、光耦顶部对齐放置，1脚对准IC座子1脚。
2、晶体管放左侧最下三个插槽。
3、稳压管放IC座13和14脚间。
注：晶体管显示的引脚顺序自左而右对应IC座的10脚、11脚、12脚。
产品保修事宜：本设备自购买之日起免费保修一年，免费部分不包含外壳、液晶、IC座。
维修免费运。
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目录一．方案比较与论证-----------------------------------------------3 二．理论与分析计算-----------------------------------------------4 三．电路图及设计文件--------------------------------------------6 1．硬件实现-----------------------------------------------------6 2．软件实现-----------------------------------------------------8 四．测试数据与结果分析-----------------------------------------9 五．参考文献--------------------------------------------------------9 六．附录-------------------------------------------------------------10 附录A测试仪器---------------------------------------------10 附录B 参考文献--------------------------------------------10附录C 软件程序--------------------------------------------10集成运放参数测试仪摘要: 此集成运放测试仪采用“辅助放大器”的测量方法，能测试V IO(输入失调电压)、I IO(输入失调电流)、A VD(交流差模开环电压增益)和K CMR(交流共模抑制比)四项基本参数，符合了题目的要求。
可对各种通用型集成运放主要参数进行测量，具有较好的精度，稳定度和测量范围。
本设计由四个模块电路组成：集成运放参数测试电路、信号源发生电路、单片机控制电路、显示与键盘电路。
关键词：集成运放参数测试信号源显示单片机Integrated operational amplifier parameter measurement systemAbstract: That the system is designed basing on a assistant amplifier includes main four modules—a parameter measurement circuit of integrated operational amplifier 、a signal generator 、a single-chip microcomputer controlled and a circuit of keyboard and display .It is proved to be precise measured four parameters of V IO、I IO、A VD and K CMR . Both the hardware and the software of the system are designed with modules.The parameter measurement system of integrated operational amplifier is characteristic of its high precision performance and fine stability.Key words: Integrated operational amplifier circuit Parameter measurement Signal resource Display Single-chip microcomputer一方案论证与比较1.1 对于信号源发生电路的方案论：方案一：利用FPGA来实现，通过DDS技术产生频率和幅度一定的信号源，用于对运算放大器的参数测量。
此方案的优点是：完全依靠于数字化的测量，处理速度快，实时性好。
缺点是：成本高，针对本题目的要求，完全可采用通用性好，性价比较高的电路。
方案二：用AD9850生成频率为5HZ、电压有效值为4V的正弦波。
采用AD9850的最大优点是频率可控，一般不需要外界的附加电路便可以实现，给电路的设计带来方便，缺点是：实时性较差、系统复杂，造价稍高，需要较多的开发经验。
方案三：采用8038集成函数发生器产生信号源信号，频率的设置利用外围电阻、电容值的计算来实现。
通用性较好，价格较为适宜。
其产生的5HZ的正弦波符合要求，频稳度比较好，是一款很具实用性的应用电路。
对以上三种方案的性价比进行比较，以及对题目要求所能达到的符合度，我们决定采用第三套方案。
利用尽量通用而价格较低的器件来达到设计的要求。
对于集成运放测试电路，在多方面比较了其它测量电路之后，我们决定采用对标准电路进行改进组合，从而进行四组基本参数的测量的方式。
1.2 控制电路的方案论证方案一用单片机控制八位或十位AD转换器（AD0809等），优点：易购买，而且价格便宜。
缺点：八位AD转换是并行输出，占用单片机的接口太多，而且精度不高，远远小于题目的要求。
在此电路设计中单片机要控制显示部分和开关部分，需要接口较多，不能再被AD转换过于占用。
故未采用此电路。
方案二单片控制AD774，此芯片是十二位AD转换，能够进行高速的AD转换，可达8us,并且具有0—10V和0——20V两档可选模拟量通道输入，精度较之八位和十位AD转换器要高出许多，鉴于以上两点，我们采用了AD774。
1.3 显示部分方案论证方案一用74LS164(或74HC164)驱动4位LED显示.此方案为静态显示，共需要四片74LS164,这样就会导致电路连线复杂,易出错.方案二用CD4511驱动四位LED 数码管进行动态显示.此方案虽硬件电路稍显简单,但其动态显示并不足够稳定.方案三采用由MAXIM 公司生产的专用数码管显示MAX7219驱动电路解决上述问题 。
MAX7219是八位串行共阴LED 数码管动态扫描驱动电路，其峰值段电流可达40mA ，最高串行扫描速率为10MHz ，典型扫描速率为1300Hz ，仅使用单片机3个I/O 口，即可完成对八位LED 数码管的显示控制和驱动，而且亮度可控，数码管扫描位数可选， 线路简单，控制方便，外围电路仅需一个电阻设定峰值段电流，同时可以通过软件设定其显示亮度；还可以通过级联，完成对多于八位的数码管的控制显示。
值得一提的是，当工作于关闭（SHUTDOWN)方式时，不仅单片机仍可对其传送数据和修改控制方式，而且芯片耗电仅为150uA 。
具体接法见图3-5二 理论分析与计算2.1 V IO 、I IO 电参数测试原理图R f图2-1① 在K 1、K 2闭合时，测得辅助运放的输出电压记为V L0 ，则有：L0fi i IO V R R R V ⋅+=② 在K 1、K 2闭合时，测得辅助运放的输出电压记为V L0 ；在K 1、K 2断开时，测得辅助运放的输出电压记为V L1，则有：RV V R R R I L0L1fi i IO -⋅+=2.2 A VD 电参数的测试原理与测试原理图图2-2设信号源输出电压为V S ，测得辅助运放输出电压为V L0，则有)dB (lg 20⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅=i f i LO S VD RR R V V A 2.3 K CMR 电参数的测试原理与测试原理图图2-3设信号源输出电压为V S ，测得辅助运放输出电压为V L0，则有)dB (lg 20⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅=i fi LOS CMR RR R V V K 2.4 正弦波频率参数计算：图2-4正弦波信号发生器f=0.33/RC 当f=5HZ 时 RC=0.066 取C=1UF 则R=66K由于可能存在误差所以我们选择了100K 的电阻进行微调控制。
2.5 OPO7参数设置因为ICL8038输出的正弦波的有效值达不到4V ，所以我们采用了一级运放OP07，设定放大比例系数为1-5。
取电阻值R=10K ，Rf=50K 可调这样通过调节Rf 的值来使信号源的最后测试端的值达到要求。
三 电路图及设计文件本设计主要是由四个部分构成：测试电路，控制电路，显示电路，信号源电路。
整体框图如图3-1：3.1整体框图被测运放键盘与显示控制电路运放参数测试电路信号源图3-1基本框图3.2硬件部分3.2.1信号源利用ICL8038产生正弦波信号。
它是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路, 只需调整个别的外部元件就能产生从0.001Hz～300kHz 的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。
输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。
另外由于该芯片具有调频信号输入端, 所以可以用来对低频信号进行频率调制。
电路如图3-2,频率由RA，RB和C的值来设置。
具体参数计算在理论分析和计算可见。
图3-2正弦波信号发生器3.2.2控制电路测试电路是将题目AD744的原理图稍加修改，进行整合，如图3-3。
用继电器开关的导通与闭合来控制测试电路的不同状态。
从而利于单片机来控制各继电器的状态。
将测试电路输出的量输送给12BIT的AD774进行模数转换，采用12BIT的AD转换器使整个电路的测试精度大大提高了。
图3-3运放参数测试电路控制部分采用键盘控制，在按下指定的键时控制电路会控制单片机去进行不同参数的计算，如此使得参数测量操作简单明了。
如图3-4图3-4 AD转换显示电路采用MAX7219驱动显示，由于MAX7219能同时驱动多个数码从而简化的接线，另外它只需要三个单片机接口控制，减少烦琐的驱动。
图3-5 MAX驱动显示3.3 软件部分流程图图3-6软件流程图四测试数据与测试方法4.1 对频率是5HZ，幅值是4V的信号源的测试测量数据：频率在5HZ和5.012之间有效值在3.964V4.04之间测试结果经计算后误差都在百分之一以内，完全符合题目规定的标准。
4.2 对作为标准的一组电路的测试分别测量根据原理图提供的电路测量。
测试结果如下：表一：测量数据表v V I A KCMdigital1 0.031V 0.1Mvdigital2 O.219V 6.3Nadigital3 0.07V 86dBdigital4 0.047V 90Db (被测运放为HA17741)五参考文献[1] 胡汉才.单片机原理及其接口技术. 清华大学出版社，1996.[2] 南建辉熊鸣王军茹.MCS-51单片机原理及应用实例.清华大学出版社，2004.[3] 李永敏.检测仪器电子电路.西北工业大学出版社，1996.[4] 清华大学电子学教研组.模拟电子技术基础.高等教育出版社,2001.六附录附录A 元器件列表MAX7219LED数码管继电器运放OP07HA17741ICL8038AT89S52三极管：8050晶振（12M）开关：单刀开关复位开关可调电阻：100K 1K电阻：1M 30K 10K 100Ω 330Ω 1K电容：10μF 5PF 104 1μF附录B 测试仪器1．(YB54100)数字式示波器 1个江苏扬中2．(YB1602P)功率函数信号发生器 1个江苏扬中3．(DT930F+)数字式万用电表 1个江苏扬中4．(YB1732A3A)稳压电源 1个江苏扬中5．(TPE-AD3)电子技术学习机 1个清华大学6．(E6000-L)伟福 1个北京革新科技有限公司7．SUPERPRO-GH 1个北京革新科技有限公司附录C 程序ORG 0000HAJMP STARTORG 0003H ;中断入口LJMP KEYINT0ORG 000BHRETIORG 0013HRETIORG 001BHRETIORG 0023HRETIORG 002BHRETIORG 0050HSTART:SETB EA ;CPU中断开放SETB IT0 ;外部中断0边沿触发SETB EX0 ;外部中断0中断允许WAIT:SJMP WAIT ;等待有键按下;键盘子程序部分KEYINT0:MOV 10H,#00HMOV A,P1JB ACC.4,SET1MOV 10H,#00H ;(10H)为跳转偏移量SETB P2.6 ;继电器开关控制测VioCLR P2.5SETB P2.4SETB P2.3SJMP AD774SET1:JB ACC.5,SET2MOV 10H,#01HCLR P2.6 ;测IioCLR P2.5SETB P2.4SETB P2.3SJMP AD774SET2:JB ACC.6,SET3MOV 10H,#02HSETB P2.6 ;测AvdSETB P2.5CLR P2.4SETB P2.3SJMP AD774SET3:JB ACC.7,WRODEALMOV 10H,#03HSETB P2.6 ;测KcmrSETB P2.5SETB P2.4CLR P2.3SJMP AD774WRODEAL:MOV 10H,#00H ;出错处理SETB P2.6 ;测VioCLR P2.5SETB P2.4SETB P2.3;AD774 将模拟量转换为数字量转换结果-->(20H21H) AD774:LCALL DELAYCLR P3.6CLR P3.7NOPNOPMOV A,#7CHMOV R1,#20H ;输入数据区始址送R1MOV DPTR,#7DH ;12位的高8位的地址送R0MOVX @DPTR,A ;启动AD转换LOOP:JB P2.7,LOOP ;若STS=1，则连续查询MOVX A,@DPTR ;读12位的高8位送AMOV @R1,A ;存入20HMOV DPTR,#7FH ;12位的低4位的地址送R0INC R1 ;修改输入数据区始址MOVX A,@DPTR ;读12位的低4位送AANL A,#0F0H ;屏蔽低4位MOV @R1,A ;存入21H;散转处理CONTIN:MOV DPTR,#TABDEALMOV A,10HMOV R1,ARL AADD A,R1JMP @A+DPTRTABDEAL:LJMP VIOLJMP IIOLJMP A VDLJMP KCMR;VIO处理程序VIO:MOV 30H,20HMOV 31H,21HMOV R2,#00HMOV R3,20HMOV R4,21HMOV R5,#00HCLR CRRC AMOV R2,AMOV A,R3RRC AMOV R3,AMOV A,R4RRC AMOV R4,ACLR CMOV A,R2RRC AMOV R2,AMOV A,R3RRC AMOV R3,AMOV A,R4RRC AMOV R4,ACLR CMOV A,R2RRC AMOV R2,AMOV A,R3RRC AMOV R3,AMOV A,R4RRC AMOV R4,AMOV R6,#1 ;取316进行误差调整MOV R7,#60LCALL NDIV1MOV A,R4MOV R2,AMOV A,R5MOV R3,ALCALL CBCDMOV A,R6ANL A,#0FHMOV 50H,AMOV A,R6SWAP AANL A,#0FHMOV 51H,AANL A,#0FHADD A,#80HMOV 52H,AMOV A,R5SWAP AANL A,#0FHMOV 53H,ALCALL MAX7219RETI;IIO处理程序IIO:MOV A,21HCLR CSUBB A,31HMOV R5,AMOV A,20HSUBB A,30HMOV R4,AMOV R2,#00HMOV R3,#00HMOV R6,#03H ;取986进行误差调整MOV R7,#0DAHLCALL NDIV1MOV A,R4MOV R2,AMOV A,R5MOV R3,ALCALL CBCDMOV A,R6ANL A,#0FHMOV 50H,AMOV A,R6SWAP AANL A,#0FHMOV 51H,AMOV A,R5ANL A,#0FHMOV 52H,AMOV A,R5SWAP AANL A,#0FHADD A,80HLCALL MAX7219RETI;A VD处理程序A VD:MOV A,20HSWAP AMOV R2,AMOV A,21HSWAP AANL A,#0FHORL A,R2MOV R2,AMOV DPTR,#TABDB1MOVC A,@A+DPTRMOV R5,AMOV A,R2MOV DPTR,#TABDB2MOVC A,@A+DPTRMOV R6,AANL A,#0FHMOV 50H,AMOV A,R6SWAP AANL A,#0FHADD A,#80HMOV 51H,AMOV A,R5ANL A,#0FHMOV 52H,AMOV A,R5SWAP AANL A,#0FHMOV 53H,ALCALL MAX7219RETI;KCMR处理程序KCMR:SJMP A VD ;Avd与Kcmr计算公式相同DB 08H,08H,08H,08H,08H,08H,08H,08H,08H,08HDB 08H,08H,08H,08H,08H,07H,07H,07H,07H,07HDB 07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07HDB 07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07HDB 07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07HDB 07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07HDB 07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,07H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H ;DB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H ;DB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06H,06HDB 06H,06H,06H,06H,06H,06H,59H,59H,59H,59H ; TABDB2:DB 00H,78H,18H,83H,58H,38H,23H,09H,98H,87H DB 78H,69H,62H,55H,48H,42H,37H,32H,27H,22HDB 17H,13H,19H,05H,02H,98H,95H,91H,88H,85HDB 82H,79H,77H,74H,71H,69H,66H,64H,62H,59HDB 57H,55H,53H,51H,49H,47H,45H,43H,41H,40HDB 38H,36H,34H,33H,31H,30H,28H,26H,25H,24HDB 22H,21H,19H,18H,16H,15H,14H,12H,11H,10HDB 09H,07H,06H,05H,04H,03H,02H,00H,99H,98HDB 97H,96H,95H,94H,93H,92H,91H,90H,89H,88HDB 87H,86H,85H,84H,83H,82H,81H,80H,79H,79H ;DB 78H,77H,76H,75H,74H,73H,73H,72H,71H,70HDB 69H,69H,68H,67H,66H,66H,65H,64H,63H,63HDB 62H,61H,60H,60H,59H,58H,58H,57H,56H,56HDB 55H,54H,54H,53H,52H,52H,51H,50H,50H,49HDB 48H,48H,47H,47H,46H,45H,45H,44H,44H,43HDB 42H,42H,41H,41H,40H,40H,39H,38H,38H,37HDB 32H,31H,31H,30H,30H,29H,29H,28H,28H,27HDB 27H,26H,26H,25H,25H,24H,24H,23H,23H,22HDB 22H,21H,21H,21H,20H,20H,19H,19H,18H,18H ;DB 17H,17H,17H,16H,16H,15H,15H,14H,14H,14HDB 13H,13H,12H,12H,12H,11H,11H,10H,10H,10HDB 09H,09H,08H,08H,08H,07H,07H,06H,06H,06HDB 05H,05H,05H,04H,04H,03H,03H,03H,02H,02HDB 02H,01H,01H,01H,00H,00H,99H,99H,99H,98H;二进制转换为BCD码子程序CBCD:CLR AMOV R4,AMOV R5,AMOV R6,AMOV R7,#16BCIR:CLR CMOV A,R3RLC AMOV R3,AMOV A,R2RLC AMOV R2,A ;(R4R5R6)+(R4R5R6)+C=(R4R5R6)*2+CMOV A,R6ADDC A,R6DA AMOV R6,AMOV A,R5ADDC A,R5DA AMOV R5,AMOV A,R4ADDC A,R4DA AMOV R4,ADJNZ R7,BCIRRET;延时DELAY:MOV R7,#03HDELAY1:MOV R6,#0FFHDELAY0:DJNZ R6,DELAY0DJNZ R7,DELAY1RET;无符号数除法（R2R3R4R5）/（R6R7），商在R4R5，余数在R2R3 NDIV1:MOV A,R3CLR ASUBB A,R7MOV A,R2SUBB A,R6JNC NDVE1MOV B,#16NDVL1:CLR CMOV A,R5RLC AMOV R5,AMOV A,R4RLC AMOV R4,AMOV A,R3RLC AMOV R3,AXCH A,R2RLC AXCH A,R2MOV F0,CCLR CSUBB A,R7MOV R1,AMOV A,R2SUBB A,R6JB F0,NDVM1JC NDVD1NDVM1:MOV R2,AMOV A,R1MOV R3,AINC R5NDVD1:DJNZ B,NDVL1CLR F0RETNDVE1:SETB F0RET;MAX7219显示子程序部分MAX7219:DIN BIT P2.1CLK BIT P2.0LOAD BIT P2.2LED_BF EQU 50HAJMP MAINMAIN:MOV SP,#70HLCALL PROCESSLCALL DISPLAYNOPRETPROCESS:MOV A,#0BH ;设置扫描界限MOV B,#03HLCALL W_7219MOV A,#09H ; 设置为全译码方式MOV B,#0FFHLCALL W_7219MOV A,#0AH ; 设置亮度MOV B,#04HLCALL W_7219MOV A,#0CH ; 设置工作方式MOV B,#01HLCALL W_7219RET;显示子程序DISPLAY:MOV R0,#LED_BF ; 设置显示区首地址MOV R4,#01HMOV R3,#04HC_DISP:MOV A,@R0MOV B,AMOV A,R4LCALL W_7219INC R0INC R4DJNZ R3,C_DISPRETW_7219:NOPCLR LOADLCALL SD_7219MOV A,BLCALL SD_7219SETB LOADNOPRETSD_7219:MOV R6,#08HC_SD:CLR CLKRLC AMOV DIN,CNOPSETB CLKDJNZ R6,C_SDNOPRETEND。