增益可调放大器的设计
增益可调差动放大器的设计与仿真

增益可调差动放大器的设计与仿真摘 要:本课题设计利用增益可调放大器 uA709 芯片为设计核心,根据uA709 的放大原理,利用公式计算出放大倍数,然后利用专业软件 Protues 等模拟和仿真增益可调放大器电路,并测出其电压及电压增益的实际值!关键字:uA709;Protues ;放大器;增益可调一﹑课题背景近年来随着计算机和互联网的迅速发展和普及,多媒体信息的高速传输呈现迅速增长的趋势。
放大器作为集成电路的一种重要的组成部分是国内外研究的热点。
目前集成放大器的研究主要集中在多级运放的补偿、宽带高速运放、满足专用放大器的特殊结构和提高通用放大器指标的方法等这几个方向。
但是可调增益放大器的研究国外开展较多,国内目前已有少量关于可调增益放大器的研究,主要是基于CMOS 工艺的可调增益放大器的设计放大。
宽带放大器在光纤通信、电子战设备及微波仪表等方面应用越来越广泛。
这些系统一般要求放大器具有增益可调、宽频带、低噪音、工艺稳定等特点。
可调增益放大器是一种通过改变电路某一参对量对放大器增益进行调节的放大器,广泛应用于无线通讯、医疗设备、助听器、磁盘驱动等领域。
二、电路介绍差动放大电路又叫差分电路,他不仅能有效的放大直流信号,而且能有效的减小电源 波动和晶体管随温度变化多引起的零点漂移,因而获得广泛的应用。
特别是大量的应用于 集成运放电路,他常被用作多级放大器的前置级。
基本差动放大电路由两个完全对称的共发射极单管放大电路组成,该电路的输入端是两个信号的输入,这两个信号的差值,为电路有效输入信号,电路的输出是对这 两个输入信号之差的放大。
设想这样一种情景,如果存在干扰信号,会对两个输入信号产生相同的干扰,通过二者之差,干扰信号的有效输入为零,这就达到了抗共模干扰 的目的。
差动放大电路的基本形式对电路的要求是:两个电路的参数完全对称两个管子的温度特性也完全对称。
它的工作原理是:当输入信号 Ui=0时 ,则 两管 的电 流相 等, 两管 的集点 极电 位也 相等 ,所 以输出电压 Uo=UC1-UC2=0。
一种自动增益控制放大器的设计

一种自动增益控制放大器的设计摘要:本文介绍了一种自动增益控制放大器的设计方法,该方法采用反馈电路实现自动增益控制,使放大器在输入信号强度变化时保持输出信号稳定。
设计中采用了MOSFET管和电容的组合连接方式,使放大器具有高增益和低噪声系数,同时实现了高稳定性和可靠性。
实验结果表明,该自动增益控制放大器具有优良的性能,适用于信号放大和处理的多种应用场景。
关键词:自动增益控制;放大器设计;反馈电路;MOSFET管;电容连接;稳定性正文:1.引言随着科技的不断发展,信号处理技术在通信、电子、计算机等领域得到了广泛应用。
在众多信号处理技术中,信号放大是其中的重要环节之一。
而自动增益控制放大器是实现信号放大的重要器件之一。
它可以在输入信号强度变化时自动调整增益,使输出信号稳定。
因此,本文提出了一种自动增益控制放大器的设计方法,旨在提高放大器的性能和稳定性,并适用于多种信号处理场景。
2.设计原理自动增益控制放大器的设计原理是基于反馈电路实现自动调节增益。
如图1所示,当输入信号Uin经过放大器后,产生的输出信号Uout被反馈到放大器的控制端A处,与输入信号进行比较,产生一个误差电压Ue。
该误差电压被输入到一个控制器中进行处理,控制器通过调节放大器的增益,使误差电压接近于0,从而实现自动增益控制。
图1 自动增益控制放大器原理图在设计中,我们采用了MOSFET管和电容的组合连接方式,如图2所示。
MOSFET管可以提供高增益和低噪声系数,电容与MOSFET管的组合连接方式可以提供稳定性。
此外,在设计中还考虑了放大器的输出阻抗和带宽等因素,使放大器的性能更加优良。
图2 自动增益控制放大器组合连接示意图3.实验方法为验证设计的可行性和有效性,我们进行了一系列实验。
实验中,我们利用模拟电路软件对自动增益控制放大器进行模拟分析,并对其输出信号进行测量分析。
实验结果表明,该放大器具有优良的性能和稳定性。
4.实验结果与分析实验结果显示,该自动增益控制放大器在不同频率和输入信号强度下均能达到稳定的输出信号。
增益可自动控制的放大器的课程设计

增益可自动变换的放大器设计一、设计题目及主要技术指标1.设计题目增益可自动变换的放大器设计2.主要技术指标(1)放大器增益可在1倍 2倍 3倍 4倍四档间巡回切换,切换频率为1Hz。
(2)能够对任意一种增益进行选择和保持,能显示当前档位(演示:控制某个增益保持时间为4S)。
二、系统组成框图经过查阅书籍和相关资料,再有我们组讨论从而得出增益可自动变换的放大器设计的方案是:1、设计思路1).放大器的电压增益由反馈电阻控制,因此只要改变反馈电阻就能切换不同的增益范围。
2).增益的自动切换,可通过译码器输出信号,四选一控制模拟开关来实现不同反馈电阻的接入;3)、对某一种增益的选择、保持通常由芯片的地址输入和使能端控制;在进行巡回检测时,其增益的切换频率由时钟脉冲决定。
2、总体方框图三、单元电路设计与分析1、总体概述:增益可自动变换的放大器电路,由两个555,其中一个555组成的震荡电路产生频率为1Hz的振荡波形,再有第二个555组成的4秒脉冲电路实现对增益保持4秒的功能。
用74LS90实现计数器功能,用4选一模拟开关CD4052来控制接入放大器的反馈电阻的变换,从而实现增益为1倍,2倍,3倍,4倍的切换。
用74LS47来驱动数码管。
由uA741及其外围电路组成的同相放大器实现电压的放大。
2、NE555多谐振荡器说明:本电路需要两个脉冲信号,一个1HZ的时钟脉冲、一个4S的保持脉冲,所以需要两个555电路,分别产生1HZ的脉冲和4S的延时保持脉冲,两个信号都是从555的3脚输出的。
它的频率计算公式为:3、或门电路它的作用是:当两路信号同时输入时,高电平有效,故而当有4S的脉冲信号时,它便输出4S的脉冲信号,从而可以实现保持4S的功能。
4、五进制计数器本电路由74LS90实现,当74LS90的CP端(下降沿有效)输入一个脉冲信号时,计数器便计一个数,经过内部处理,从Q0 ~ Q3输出二进制编码。
当电路计数到100时,Q2便把1送到2和3脚,是计数器从00在开始计数。
增益可自动变换的放大器设计

增益可自动变换的放大器设计一、设计要求1、放大器增益可在1倍→2倍→3倍→4倍四档间巡回切换,切换频率为1赫兹。
2、能够对任意一种增益进行选择和保持(演示:控制某个增益保持时间为4秒)。
二、设计方案1、方案图:2、功能说明:此电路由电源电路,时钟脉冲产生电路,具有延时功能的脉冲产生、反相电路、计数电路、译码驱动电路、数码显示电路、具有选择功能的电路、电阻网络以及放大电路九部分组成。
增益可自动变换的放大器是通过以下方式来实现其功能的:时钟脉冲产生电路控制增益的切换频率,并通过计数电路对某一种增益进行选择;具有延时功能的脉冲产生电路通过对计数电路使能端的控制达到对某一种增益保持的目的;通过译码驱动显示电路显示不同的放大倍数;通过计数电路输出的信号控制具有选择功能的电路来实现不同反馈电阻的接入,从而实现了不同增益范围的切换。
三、电路设计与分析1、时钟脉冲产生电路、具有延时功能的脉冲产生电路及反向电路该部分电路的核心器件是555定时器,其中,时钟脉冲产生电路是由555定时器组成的多谐震荡器,具有延时功能的脉冲产生电路是由555定时器组成的单稳态触发器。
其具体电路如下:图一时钟脉冲产生电路图二具有延时功能的脉冲产生电路及反向电路555定时器(又称时基电路)是一个模拟与数字混合型的集成电路。
按其工艺分双极型和CMOS型两类,其应用非常广泛。
2、555定时器的组成和功能图1—1是555定时器内部组成框图。
它主要由两个高精度电压比较器A1、A2,一个RS触发器,一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。
3、555定时器的应用如图所示的时钟脉冲产生电路是用555定时器组成的多谐震荡器,其工作波形如下所示:计算公式如下:输出高电平时间tpL=RP1C2ln2≈0.7RP1C2输出低电平时间tpH=(R2+RP1)C2ln2≈0.7(R2+RP1)C2振荡周期f=1/ tpL+tpH≈1.43/ (R2+RP1)C2由以上计算公式可知:通过确定电阻阻值及电容容值和调节电位器RP1可以实现频率为1赫兹的时钟脉冲输出。
程控增益放大器的几种通用设计方法

程控增益放大器的几种通用设计方法1. 引言1.1 引言程控增益放大器是一种常用的电子元器件,能够对输入信号进行放大,从而实现信号处理和传输。
在现代电子技术领域,程控增益放大器应用广泛,可以用于音频放大、信号采集、通信系统等多个领域。
在设计程控增益放大器时,需要考虑到电路的稳定性、放大倍数、输出功率等因素。
根据不同的需求和应用场景,可以采用不同的设计方法来实现。
本文将介绍几种通用的设计方法,包括反馈电路设计、桥式电路设计和共源共漏极电路设计。
通过深入研究这些设计方法,可以帮助工程师们更好地理解程控增益放大器的原理和工作方式,从而在实际应用中更加灵活地进行设计和调试。
希望本文能为读者提供有益的参考和指导,帮助他们在工程实践中取得更好的成果。
2. 正文2.1 设计方法一:反馈电路设计反馈电路是程控增益放大器设计中常用的一种方法。
通过在放大器的输入端和输出端之间引入反馈回路,可以有效地控制放大器的增益、带宽和稳定性。
反馈电路分为正反馈和负反馈两种类型,其中负反馈是应用最为广泛的一种。
在设计反馈电路时,首先需要选择合适的放大器结构和反馈类型。
常用的放大器结构包括电压放大器、电流放大器和功率放大器。
而在选择反馈类型时,需要考虑到设计的目的和性能要求,比如希望增加放大器的带宽就需要采用带宽增强型反馈电路。
在设计反馈电路时,还需要注意反馈回路的稳定性和相位裕度。
通过合理设计反馈网络中的元件参数,可以提高放大器的稳定性和抑制干扰。
还需要考虑反馈电路的线性度和降噪能力,以确保放大器输出的信号质量。
反馈电路是一种有效的设计方法,可以帮助提高放大器的性能和稳定性。
在实际应用中,设计者需要根据具体需求选择合适的反馈类型和参数,以实现最佳的设计效果。
2.2 设计方法二:桥式电路设计桥式电路设计是一种常用的程控增益放大器设计方法,具有较好的性能和稳定性。
在桥式电路设计中,通过合理选择电阻和电容的数值,可以实现放大器的特定增益和频率响应。
增益可控射频放大器设计方案

增益可控射频放大器设计方案
要设计一个增益可控的射频放大器,可以采用以下方案:
1.选择合适的放大器架构:常见的射频放大器架构有共集、共基和共射极。
其中,共基架构通常具有较高的输入和输出阻抗匹配,适用于宽频段的应用;共射架构具有较高的增益和较低的噪声,适用于功率放大器设计。
2.选择合适的放大器器件:根据设计要求选择合适的射频晶体管或场效应管。
通常情况下,选择具有较高的增益、较低的噪声系数和适当的功率容量的器件。
3.匹配网络设计:使用合适的匹配网络来实现输入输出的阻抗匹配。
匹配网络可以提高电路的功率传输效率,减小反射损耗,并实现最优的功率增益。
4.增益控制电路设计:可以采用可变电容、电阻、电感等元件来实现增益的可调控。
通过调整这些元件的参数来控制放大器的增益。
5.稳定性分析和设计:进行稳定性分析,确保放大器在工作范围内保持稳定。
可以采取稳定性增强措施,如添加稳定性网络或者改进反馈电路。
6.射频线路设计:布局射频线路时,要尽量避免回授、干扰和串扰。
采用合适的屏蔽和分离技术,以减小射频线路的损耗和干扰。
7.仿真和测试:使用射频模拟软件进行电路仿真,验证设计的性能,并进行测试调整和优化。
以上是一般的增益可控射频放大器设计方案,具体的设计流程和细节还需要根据具体的应用环境和要求来调整。
程控增益放大器的几种通用设计方法

程控增益放大器的几种通用设计方法程控增益放大器是一种可以根据输入信号的大小来自动调节增益的放大器,它在很多电子设备中都有广泛的应用,比如在音频设备中,可以根据输入信号的大小来调节音量,使得输出音频的大小与输入信号的大小保持一定的比例。
在通信设备中,程控增益放大器可以根据输入信号的强度来调节输出信号的强度,以保证信号的传输质量。
在设计程控增益放大器时,需要考虑到很多因素,比如输入信号的范围、带宽、失真、噪声等。
本文将介绍几种通用的程控增益放大器的设计方法,希望能够对相关领域的研究者和工程师有所帮助。
一、反馈设计方法反馈设计方法是一种常见的程控增益放大器设计方法,它利用反馈电路来调节增益,实现对输入信号的放大。
在反馈设计方法中,一般采用负反馈电路或者正反馈电路来实现增益的调节。
二、自动增益控制方法在反馈电路中,可以通过控制反馈电阻或者反馈电容的大小来实现对放大器增益的调节,从而实现对输入信号的放大。
在自动增益控制方法中,也可以采用变阻器或者可变电容器来实现对增益的动态调节,从而实现对输出信号的放大。
三、控制电压方法控制电压方法是一种通过控制放大器的控制电压来实现对输入信号的放大的方法。
在控制电压方法中,一般采用把控制电压加到放大器的源极或者栅极上,来实现对放大器增益的控制。
总结:在设计程控增益放大器时,需要根据具体的应用需求选择合适的设计方法。
反馈设计方法是一种常见的设计方法,可以通过调节反馈电路的增益系数来实现对输入信号的放大。
自动增益控制方法则是一种通过控制放大器的增益电路来实现对输入信号的放大的方法。
控制电压方法也是一种常用的设计方法,可以根据输入信号的大小来实现对输出信号的放大。
增益可调的差动放大器设计与仿真

增益可调差动放大器的设计与仿真摘要: 本课题设计利用增益可调放大器 uA709 芯片为设计核心(也可以利用 LM709CN 芯片 等),根据 uA709 的放大原理,利用公式计算出放大倍数,然后利用专业软件(如 ORCAD 或者 Multisim )模拟和仿真增益可调放大器电路,并测出其电压及电压增益的实际值! 关键字:UA709 LM709CN ORCAD Multisim一﹑课题背景: 差动放大电路又叫差分电路,他不仅能有效的放大直流信号,而且能有效的减小电源波动和晶体管随温度变化多引起的零点漂移,因而获得广泛的应用。
特别是大量的应用于 集成运放电路,他常被用作多级放大器的前置级。
基本差动放大电路由两个完全对称的共发射极单管放大电路组成,该电路的输入端是两个信号的输入,这两个信号的差值,为电路有效输入信号,电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。
设想这样一种情景,如果存在干扰信号,会对两个输入信号产生相同的干扰,通过二者之差,干扰信号的有效输入为零,这就达到了抗共模干扰 的目的。
差动放大电路的基本形式对电路的要求是:两个电路的参数完全对称两个管子的温度特性也完全对称。
它的工作原理是:当输入信号 Ui=0时 ,则 两管 的电 流相 等, 两管 的集点 极电 位也 相等 ,所 以输 出电压 Uo=UC1-UC2=0。
温度上升时,两管电流均增加,则集电极电位均下降, 由于它们处于同一温度环境,因此两管的电流和电压变化量均相等,其输出电压仍然为零。
运算放大器 LM709 系列是一个单片机的运算放大器在-通用的应用往往。
操作 completely 指定范围内的电压的普遍使用对于这些设备。
设计,除了提供高偏移电压增益、消除都和偏置电流。
毛皮声,B类输出级给大输出能力用最小的功率消耗。
外部元件用于频率补偿放大器。
虽然单位增益补偿网络无条件地指定将使放大器。
稳定反馈配置、补偿可以量身定做,以适合高频性能优化为任何增益设定选用 UA709 芯片用 ORCAD 软件模拟仿和真增益可调差动放大器电路。