集成运放参数测试仪设计报告 郭天祥
集成运算放大器实验报告

集成运算放大器实验报告集成运算放大器实验报告引言集成运算放大器(Integrated Operational Amplifier)是一种常见的电子器件,广泛应用于各个领域,如通信、医疗、工业控制等。
本实验旨在通过实际操作和测量,了解集成运算放大器的基本原理和特性,并探讨其在电路设计中的应用。
一、实验目的本实验的主要目的如下:1. 理解集成运算放大器的基本原理和特性;2. 掌握集成运算放大器的基本参数测量方法;3. 探索集成运算放大器在电路设计中的应用。
二、实验仪器与器件1. 实验仪器:示波器、函数发生器、直流电源、万用表等;2. 实验器件:集成运算放大器、电阻、电容等。
三、实验步骤1. 搭建基本的集成运算放大器电路,并连接相应的仪器;2. 调节函数发生器,输入不同的信号波形,观察输出信号的变化;3. 测量并记录集成运算放大器的增益、输入阻抗、输出阻抗等参数;4. 尝试改变电路中的电阻和电容数值,观察输出信号的变化;5. 根据实验结果,分析集成运算放大器的应用场景和电路设计方法。
四、实验结果与分析1. 在实验中,我们观察到集成运算放大器具有很高的增益,可以将输入信号放大到几十倍甚至几百倍的程度。
这使得它在信号放大和放大器设计中发挥着重要的作用。
2. 通过测量,我们还发现集成运算放大器具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗。
这使得它可以有效地隔离输入和输出电路,提高信号传输的质量。
3. 在实验中,我们改变了电路中的电阻和电容数值,观察到输出信号的变化。
这进一步验证了集成运算放大器的灵活性和可调性,可以根据实际需求进行电路设计和调整。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了集成运算放大器的基本原理和特性,并掌握了相关的测量方法。
我们还通过实际操作,探索了集成运算放大器在电路设计中的应用。
实验结果表明,集成运算放大器在信号放大、隔离和调节方面具有重要作用,可以在各个领域中发挥重要的作用。
六、参考文献[1] 张三, 李四. 集成运算放大器原理与应用[M]. 北京:电子工业出版社,2018.[2] 王五, 赵六. 集成运算放大器电路设计与实验[M]. 上海:上海科学技术出版社,2019.以上即为本次集成运算放大器实验报告的全部内容。
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分类: 光电就业资料
今天我打开邮箱,发现刚刚毕业的05级师兄给我发来一份邮件:
陈老师:
您好,很久没没跟您联络了,在这里先祝您身体健康,家庭幸福!最近在研究单片机,在这里想分享两点心得给师弟师妹,如果老师觉得有用的话,就转告给他们。
五四杯结束了后,赖就从实验室把他电脑搬回宿舍了,我的电脑一直放在付老师的实验室到现在,后来付老师给了我他实验室的钥匙,大概从五月中旬我认识了另一位老师,王伞,王老师告诉我作为我们八系的学生,如果学会了单片机,C语言,DSP那你的前途必定是一片光明(我现在感觉应该再加上FPGA\CPLD(用VHDL语言编程)、ARM(嵌入式系统)),我听了王老师的,从那时开始天天学单片机,当时那个实验室只有我一个人学硬件,那里也只有我一个本科生,其他的硕士、博士研究生也很少有做硬件的,那时我分不清极性电容的正负极,我拿着一个极性电容问了实验室的好几个人,结果他们也不知道,更有人说这是什么东西从来没见过。这件事很令我震惊,难道这就是电子专业的读了四年本科,毕业后又读了几年硕士研究生的高水平学生吗?我们真的不能怪现在毕业生的工作不好找,那是因为你确实没有别人需要你的理由。我当时想学单片机可也苦于没有硬件实验环境,身边又没有会的人请教,于是我就上网找资料,看见了网上有卖单片机学习板的,那时价格都挺贵的,但我还是恨下心买了一块三百多块钱的单片机学习板,寄回来我就开始做练习,之前也看过几遍书,可发现光看书没有什么效果,看十遍也就那样,后来我发现在做实验的时候再查书这样就理解的很透彻了,就从那时起我每天早上八点之间就到实验室了,也从那时起开始了我的逃课生涯,一整天都泡在实验室里,一直到晚上十点多看楼的大爷用脚揣着实验室的门叫我走我才走,每天就在摆弄单片机,那时没有人教我,全是我自己一个人摸索,因为付老师就只收了我一个本科生,我既不是在系里科协也不在E唯协会,连一个可以讨论问题同学都找不到。
集成运算放大器指标测试实验指导书

集成运算放大器指标测试一、实验目的1.掌握运算放大器主要指标的测试方法。
2.通过运算放大器μA741指标的测试,了解集成运算放大器组件的主要参数的定义和表示方法。
二、实验原理集成运算放大器是一种线性集成电路,和其它半导体器件一样,它是用一些性能指标来衡量其质量的优劣。
为了正确使用集成运放,就必须了解它的主要参数指标。
集成运放组件的各项指标通常是用专用仪器进行测试的,这里介绍的是一种简易测试方法。
本实验采用的集成运放型号为,μA741(或F007),引脚排列如图1-1所示。
它是八脚双列直插式组件,②脚和③脚为反相和同相输入端,⑥脚为输出端,⑦脚和④脚为正,负电源,①脚和⑤脚为失调调零端,①⑤脚之间可接入一只几十KΩ的电位器并将滑动触头接到负电源端。
⑧脚为空脚。
图1-1 μA741管脚图图1-2 U IO、I IO测试电路1.输入失调电压U IO输入失调电压U IO是指输入信号为零时,输出端出现的电压折算到同相输入端的数值。
失调电压测试电路如图1-2所示。
闭合开关K1及K2,使电阻R B短接,测量此时的输出电压U O1,则输入失调电压U IO =FR R R +11U O1实际测出的U O 可能为正,也可能为负。
高质量的运放U IO 一般在1mV 以下。
测试中应注意:①将运放调零端开路。
②要求电阻R 1和R 2,R 3和R F 的参数严格对称。
2.输入失调电流I IO输入失调电流I IO 是指当输入信号为零时,运放的两个输入端的基极偏置电流之差I IO =丨I B1-I B2丨输入失调电流的大小反映了运放内部差动输入级两个晶体管β的失配度,由于I B1、I B2本身的数值已很小(微安级),因此它们的差值通常不是直接测量的,测试电路如1-2所示,测试分两步进行:(1)闭合开关K 1及K 2,在低输入电阻下,测出输出电压U O1,如前所述,这是由于输入失调电压U IO 所引起的输出电压。
(2)断开K 1及K 2,两个输入电阻R B 接入,由于R B 值较大,流经它们的输入电流的差异将变成输入电压的差异,因此,也会影响输出电压的大小,测出两个电阻R B 接入时的输出电压U O2,若从中扣除输入失调电压U IO 的影响,则输入失调电流I IO 为I IO =|I B1-I B2|=|U O2-U O1|BF R R R R 111•+ 一般,I IO 在100nA 以下。
实验五---集成运算放大器的参数测试

实验五 集成运算放大器的参数测试一、实验目的1、学会集成运放失调电压U IO 的测试方法。
2、学会集成运放失调电流I IO 的测量方法。
3、掌握集成运放开环放大倍数Aod 的测量方法。
4、学会集成运放共模抑制比K CMR 的测试方法。
二、实验仪器及设备1、DZX-1B型电子学综合实验台 一台2、XJ4323 双踪示波器 一台3、集成运放 uA741 一片 三、实验电路1、测量失调电压U IO 。
2、测量失调电流I IO 。
I IO =RR R U U O O ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-12121式中的U O1为测失调电压U IO 时的U O1 ,U O 2 为下面电路中测得的U O 。
U IO =211R R R+U O1R2 5.1KR2 5.1K3、测量开环放大倍数Aod 。
4、共模抑制比K CMR 。
注意:Ui 必须小于最大共模输入电压U iCM =12V四、实验内容及步骤 1、测量失调电压U IO(1) 按图接好电路,检查电路无误后接通电源,用示波器观察输出Uo 有无振荡,若有振荡,应采用适当措施加以消除。
(2) 测量输出电压,记做U O1,并计算失调电压U IO 。
2、测失调电流I IO(1) 按图接好电路,检查电路无误后接通电源,用示波器观察输出Uo 有无振荡,若有振荡,应采用适当措施加以消除。
(2) 测量输出电压,记做U O2,并计算失调电流I IO 。
3、测量开环放大倍数Rf 5.1KA Od =UiR R R U O 323+URf 5.1KK CMR = OCO A A d=UoU R R F i1•(1) 按图接好电路,接通电源。
(2) 在输入端加入Us =1V ,f =20Hz 的交流信号,用毫伏表测量Uo 和Ui ,计算出Aod 。
4、测量共模抑制比(1) 按图接好电路,接通电源。
(2) 在输入端加入一定幅值的频率为20Hz 的交流信号,用毫伏表测量Uo 和Ui ,计算出K CMR 。
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。
集成运放参数测试仪设计报告3

集成运放参数测试仪(B题)设计报告参赛学校:学院:作者:集成运放参数测试仪(B题)摘要:本设计采用A T89C55WD单片机和可编程逻辑器件(FPGA)作为其测试和控制核心,能够测试通用运放的基本参数并实现自动量程转换等功能。
运放测试电路参照了任务书中所给电路,用单片机控制继电器进行切换,可编程逻辑器件FPGA控制A/D采样,单片机实现顶层的控制,使整个系统能够协调工作,以完成题目要求。
另外,本设计也对发挥部分进行了一定的设计,完成了增益带宽测试和自动循环测试功能。
设计中采用了模块化设计方法,提高了设计和调试效率。
关键词:集成运放,可编程器件(FPGA),单片机(A T89C55WD),继电器1. 系统方案选择和论证1.1系统基本方案根据题目要求,系统可以划分为控制模块、测试模块和信号源模块。
模块框图如图1.1.1所示。
为实现各模块的功能,分别做了几种不同的设计方案并进行了论证。
图1.1.1 测试仪的基本模块方框图1.1.1各模块方案选择和论证(1) 控制器模块根据题目要求,控制器主要用于控制测试电路的切换、控制A/D转换模块、信号源的控制和对显示模块的控制。
对于控制器的选择有以下三种方案。
方案一:采用FPGA(现场可编程门阵列)作为系统的控制核心。
FPGA可以实现复杂的逻辑功能,规模大,密度高,它将所有器件集成在一块芯片上,减小了体积,提高了稳定性,并且可应用EDA软件仿真、调试,易于进行功能扩展。
FPGA采用并行的输入输出方式,提高了系统的处理速度,适合作为大规模实时系统的控制核心。
由测试模块输出的信号并行输入FPGA,FPGA通过程序设计控制A/D转换,并进行输出,但由于本设计对数据处理的速度要求不高,FPGA的高速处理的优势不能得到充分的体现,并且由于其集成度高,硬件量大、设计复杂且难度大,可能会影响完成任务的进度。
方案二:采用单片机(AT89C51)作为系统的控制核心。
单片机算术运算功能强,软件编程灵活,可用软件编程实现各种算法的和逻辑控制,但由于设计中要求复杂的逻辑控制,单片机的硬件设计简单,这就会大大加强软件编程的工作量,可能会导致程序的混乱,且单片机的硬件简单,其口线不足,就可能导致设计不能成功。
集成运放参数测试仪毕业设计论文
摘要集成运放测试仪是电子专业中一种常用的芯片测试设备。
目前,市场上出售的集成运放测试仪比较少,而且价格昂贵。
一般实验室都没有此类测试仪器。
本课题针对这种现状,特意研制一台质量优良、成本低廉的集成运放测试仪。
集成运放测试仪主要用于测试运放芯片的参数和功能。
本测试仪以STC12C5A60S2单片机作为控制核心,对运放测试电路的输入输出信号进行检测、处理,并将测试波形及参数显示到TFT彩屏上。
集成运放测试仪的研究遵循一般的电子作品研究过程:首先进行系统理论分析与方案设计;然后分模块设计、测试;最后进行系统调试、测试。
论文整体分为硬件设计和软件设计两大部分。
然后从系统角度将测试仪分为单片机控制部分,功能按键输入部分、显示部分、信号源部分、运放测试部分和电源部分分别进行介绍。
研究结果表明自行研制的集成运放测试仪简单、实用,能够满足大多数专业人员的要求。
测试仪摈弃了繁琐的功能,仅仅设置了四个按键、两种模式,并且采用TFT彩屏显示,方便专业人员观察测试结果。
同时,本测试仪还存在一些不足,如不能做到通用、电路设计不完善等,需要继续深入研究。
关键词集成运算放大器单片机芯片测试TFT彩屏AbstractIntegrated op-amp tester is a commonly used in electronic chip test equipment. At present, the market integration op-amp tester is less, and the price is high. General laboratory both does not have this kind of test equipment. This subject is based on the present situation, we have developed a good quality, low cost integrated op-amp tester.Integrated op-amp tester is used to test op-amp chip parameters and function. This tester is to STC12C5A60S2 single chip microcomputer as control core, the test circuit to put their input and output signal detection and treatment, and will test the waveform and parameter display to TFT colour screens. Integrated op-amp tester research following general electronic work study process: first system theory analysis and design; And then points module design, test; The last system commissioning, testing. The whole paper into hardware design and software design of two parts. And then from the system will be divided into single chip microcomputer control Angle tester part, the function of keystroke, display section, the signal source part, op-amp testing part and power supply part introduced respectively.The results of the study show that the developed by integrated op-amp tester is simple, practical, and can satisfy the requirements of most professionals. Ditched the function of trival tester, just set the four buttons, two kinds of patterns, and the TFT color display, convenient professional observation test results. Meanwhile, the tester still existed some shortage, such as general motors, cannot do circuit design is not perfect and so on, needs to continue to study. Key words integrated operational amplifier single-chip microcomputerchip test TFT colour screens目录第1章绪论 (1)1.1课题背景及国内外研究概况 (1)1.2集成电路测试仪概述 (2)1.3本课题的研究内容及研究意义 (2)1.3.1 本课题的研究内容 (2)1.3.2 本课题的研究意义 (2)第2章集成运放测试仪总体方案设计 (3)2.1集成运放测试仪测试参数选择 (3)2.1.1输入失调电压 (3)2.1.2 输入失调电流I IO (3)2.1.3 开环差模放大倍数Aod (4)2.1.4 共模抑制比KCMR (4)2.1.5 最大输出电压U OPP (5)2.2集成运放测试仪测试芯片选择 (5)2.2.1 OP07简介 (5)2.2.2 LM324简介 (6)2.2.3 LM358简介 (7)2.3集成运放测试仪整体设计 (8)2.3.1 集成运放测试仪系统结构图 (8)2.3.2 集成运放测试仪各部分说明 (9)第3章集成运放测试仪硬件设计 (12)3.1单片机控制部分 (12)3.2显示部分 (13)3.3信号源部分 (14)3.4运放测试部分 (16)3.5电源部分 (16)第4章集成运放测试仪软件设计 (17)4.1软件使用说明 (17)4.1.1 编程软件keil (17)4.1.2 目标程序下载软件STC_ISP_V483 (17)4.2软件设计说明 (17)4.2.1 整体软件流程图 (17)4.2.2 信号源(AD9850)部分软件设计 (19)4.2.3 TFT彩屏显示部分软件设计 (20)4.2.4 AD转换部分软件设计 (21)4.2.5 按键功能部分软件设计 (24)4.3小结 (24)第5章集成运放测试仪调试 (25)5.1集成运放测试电路调试 (25)5.2信号源模块调试 (27)5.3TFT彩屏模块调试 (28)5.4电源模块调试 (28)5.5整体调试 (29)第6章结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录..................................................................................................... 错误!未定义书签。
集成运放检测仪结题报告
集成运放检测仪的设计结题研究报告小组成员:王剑、阮磊、汪丹英、莫晓敏2011-2-21一、集成运放检测仪简介:集成运放检测仪主要用于检测各类运放,数字芯片(计数器,译码器,数据选择器,逻辑门),它是利用STC89C52单片机及相关硬件电路来实现对相关芯片功能的判断,具有电路简单,仪器体积小,操作方便易懂,机器判断时间较短的特点,非常适合在实验室教学时使用,以提高实验教学质量、效率,用较短的时间处理实验室实验教学后的大量废弃芯片,有效地降低实验教学的成本。
本仪器的设计主要针对实验教学实验室常用芯片具体型号如下:LM324、OP07、UA741、LM358、 74LS76、74LS161、74LS194、74LS54、74LS74、74LS86、74LS160、74LS00、74LS04、 74LS20、74LS138、74LS151、74LS153、CD40106、CB4511、7805、7812、7815。
二、方案论证2.1显示部分:显示部分是本次设计的重要部分,一般有以下两种方案:方案一:采用LED显示,分静态显示和动态显示。
对于静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而复杂,且可靠性也较低。
而对于动态显示方式,虽可以避免静态显示的问题,但设计上如果处理不当,易造成亮度低,或LED明暗不同,甚至有闪烁等问题。
方案二:采用LCD1602显示。
LCD液晶显示具有丰富多样性、灵活性、电路简单、易于控制而且功耗小等优点,对于信息量多的系统,是比较适合的。
鉴于上述原因,我们采用方案二。
2.2电源模块方案一:采用干电池作为系统电源。
但需经常换电池,不符合节约型社会的要求。
方案二:采用直流稳压电源作为系统主电源,使用范围广,使用安全可靠,符合实验室教学使用。
基于以上分析,我们决定采用方案二。
2.3检测插口(锁紧座)方案一:采用单个16管角的锁紧座作为系统的检测入口。
但该方案硬件电路复杂,仪器成本较高,而且系统判断较复杂,编程更加难以入手。
最新集成运算放大器实验报告
最新集成运算放大器实验报告
本实验利用最新一代集成放大电路,对构建的放大器进行测试,研究它的质量、性能
和特点,以在技术发展处于阶段性向前发展时,为制造一流产品提供技术支持。
实验测试参数包括电压驱动、静态电路、上电延迟等。
采用高分辨率的计量仪表,测
量电路的信号传输质量,并从结果的精度、稳定性上对功能性能进行检测,确定其传输速
率和质量,以及输出性能。
另外,专业人员也使用综合测试仪进行了更深入的检查,检验
电路的负载非线性行为以及相关的噪声衰减性能,查看构成元器件的特性,建立性能参数,评估整机质量。
结果表明,本次实验中构建的放大器性能良好,其输出电压精度获得较高水平,非竞
争放大因子也达到较想要的目标,有效信噪比也获得良好。
此外,综合测试仪检测到这款
集成放大器的负载非线性行为极为优异,具有高效率、宽性能范围、高可靠性、低噪音及
高负载稳定性,可以确保整机的优良性能。
以上就是本次实验中最新一代集成放大电路的实测结果。
通过对放大器进行系统测试,我们可以预见,针对不同环境与参数条件,这款放大器都能在性能、能效和可靠性方面发
挥出色的表现,特别是在高保真、大功率方面有着不可替代的地位,从另一方面也有助于
提升电子产品的性能并服务于社会。
集成运放参数测试仪的设计
湖北工业大学毕业设计(论文)题目集成运放参数测试仪的设计姓名与学号柯航 0 9 2 5 1 1 2 2 1 2指导老师张志强指导老师职称高级讲师年级专业班级机电一体化专业(2)班所在学院商贸学院摘 要该集成运放参数测试系统参照GB3442-82标准,采用辅助放大器测试集成运算放大器主要参数的方法,以单片机(AT89S55)为控制核心,结合可编程逻辑器件FPGA ,使用多量程自动切换的方式,实现了对通用集成运放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)、K CMR (交流共模抑制比)和BW G (单位增益带宽)的高精度自动测量,使用128*128液晶显示、打印测量结果。
在自制测试A VD 、 K CMR 信号源部分,采用DDS(直接数字式频率合成)技术,合成高稳定度5Hz 参数测量正弦信号;并在测试参数BW G 时,使用 DDS 专用芯片AD9851,合成40kHz 至4MHz 扫频信号源。
整个系统集成度高,具有友好人机交互界面。
关键字: 集成运算放大器 参数测试 DDSAbstractThe paper is entitled “based on the stepping motors P89C51RA Movement ControlSystem Applications and Research“,which suggest the use of stepper motors governor SCC(Single chip computer) control through click on stepper motors to achieve,then carrying outto stop to the start of the stepper motor,positive and negative turn、accelerate、deceleratiaon,such as the slowdown in movement control.System using Philips series SCC,Protel DXP uVision2 development tools and development environment,with the basic language machines,compiled language for system conteol. In real-time detection and automatic control SCC applications,SCC as a core component to use only SCC knowledge is not enough and should be based on specific hardware structure,the specific characteristics of the target application and integration software to further improve.Text first introduces the working principle of stepper motor,embedded microcontroller development tools and development environment;Focus described system hardware to design,including the ISP circuit,keyboards show circuit,driving circuit hardware to achieve until the final hardware debugging,and attached to circuit theory,and the current design of the equipment used to the work and principles of the realization of functions.Keywords:Single chip computer stepper motors P89C51RA目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)引言 (1)1、方案论证与选择 (2)1.1.题目任务要求 (2)1.1.1、任务 (2)1.1.2.1基本要求 (2)1.2 题目任务分析 (3)1.3 方案的比较选择与论证 (3)1.3.1 测试信号产生方案: (3)1.3.2 运放参数测量电路方案 (5)2、系统总体设计与实现 (7)2.1 系统总体设计 (7)2.2总体实现框图 (7)3、理论分析与计算 (8)3.1 运放参数测量电路设计 (8)3.1.1 标准测量电路的设计: (9)3.1.2 系统自动测量电路的设计: (9)V的测量: (9)3.1.2.1输入失调电压IOI的测量 (10)3.1.2.2输入失调电流IOA的测量: (11)3.1.2.3差模开环交流电压增益VDK的测量 (12)3.1.2.4共模抑制比CMR3.1.2.5. 3dB带宽的测量 (13)3.2 DDS的实现 (13)3.2.1 DDS实现理论分析 (13)4.1 信号源产生电路设计: (15)4.1.1 D/A转换电路 (15)4.1.2、低通滤波电路 (16)4.1.3 AD9851产生扫频信号电路图 (17)4.1.3.1 .1AD9851原理及扫频输出实现 (17)4.1.3.2 AD9851电路设计 (18)4.1.3.3滤波电路设计 (18)4.2 AGC电路与设计: (19)4.2.1 AGC电路设计 (19)4.2.2 后级放大电路设计 (20)4.3信号采集处理电路 (20)4.3.1AD637峰值检波电路 (20)4.3.3 放大电路 (22)4.3.4 A/D转换电路 (23)5. 系统软件设计 (24)5.1 FPGA设计 (24)5.1.1 AD9851扫频模块 (24)5.1.2.MAX197采样模块 (24)5.1.3.LCD显示模块以及键盘扫瞄模块 (25)5.1.4 DDS信号产生模块 (25)5.1.5继电器与程控放大控制模块 (26)5.2单片机设计部分 (26)6系统调试及测试数据与分析 (28)6.1测试条件 (28)6.2 测试方法及测试结果 (28)6.3测试数据分析 (29)6.4抗干扰措施 (29)结束语 (30)参考文献 (32)致谢 (33)绪论集成运放以其价格低廉.性能优越等特点在个人数据助理.通讯.汽车电子.音响产品.仪器仪表.传感器等领域得到广泛应用。
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试题编号B……………………………………………………………………………………试题编号B集成运放测试仪设计报告学校:哈尔滨工程大学姓名:郭天祥姓名:杜勉柯姓名:于振南集成运放参数测试仪设计报告内容摘要:本文介绍了运算放大器闭环参数的测试原理,分析了影响运算放大器闭环参数测试精度和稳定性的诸多原因和因素,及所采取的针对性措施,还探讨了闭环参数的测试精度、测试稳定性和测试适应性的评价问题。
此系统以凌阳16位单片机为核心,采用凌阳的片载AD与DA使系统简洁功能强大。
输出采用240128 LCD显示,可以显示多种字符及图形,拥有友好的人机界面及强大的显示功能。
特别适用于智能控制的可编程人性化显示,并实现了菜单式中文图形界面,增强了系统的易用性。
系统采用MAX038作为信号源,可以输出一定范围内的任意频率可调,灵活易用。
外围单片机采用AT89C55单片机进行液晶屏的控制,键盘的驱动等。
This text introduce operation amplifier close test principle , ring of parameter , is it influence operation amplifier close ring parameter test precision and a great deal of reasons and factors of the stability to analyse, and the pertinence measures taken, have also probed into the precision of test of closing the ring parameter, appraisal question of testing the stability and testing adaptability . System this in order to is it as core , adopt AD and DA make the system succinct and powerful a year in Y ang such as Ling to insult male genital 16 one-chip computer. Is it adopt 240128LCD show , can show many kinds of character and figure , have friendly man-machine interface and strong display function to output. The programmable humanization very much apply to intellectual control shows , have realized the menu type Chinese figure interface, have strengthened the apt using of the system. The system adopts MAX038 to do the signal source, it is adjustable , flexible and easy to use in frequency conversion that can output the signal . The peripheral one-chip computer adopts A T89C55 one-chip computer and carries on the control that the liquid crystal rejected , drive of the keyboard ,etc..关键词:凌阳单片机人机界面信号源第1章绪论1.1、设计任务设计并制作一台能测试通用型集成运算放大器参数的测试仪,示意图如图1所示。
图 11.2、设计要求1.2.1、基本要求(1)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,显示器最大显示数为3999;(2)各项被测参数的测量范围及精度如下(被测运放的工作电压为±15V):V IO:测量范围为0~40mV(量程为4mV和40mV),误差绝对值小于3%读数+1个字;I IO:测量范围为0~4μA(量程为0.4μA和4μA),误差绝对值小于3%读数+1个字;A VD:测量范围为60dB~120dB,测试误差绝对值小于3dB;K CMR:测量范围为60dB~120dB,测试误差绝对值小于3dB;(3)测试仪中的信号源(自制)用于A VD、K CMR参数的测量,要求信号源能输出频率为5Hz、输出电压有效值为4 V的正弦波信号,频率与电压值误差绝对值均小于1%;(4)按照本题附录提供的符合GB3442-82的测试原理图(见图2~图4),再制作一组符合该标准的测试V IO、I IO、A VD和K CMR参数的测试电路,以此测试电路的测试结果作为测试标准,对制作的运放参数测试仪进行标定。
附录(1)V IO 、I IO 电参数测试原理图R f图 2① 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 L0L1fii IO -⋅+=(2)A V D 电参数的测试原理与测试原理图R图 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 (3)K C MR 电参数的测试原理与测试原理图图 4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 1.2.2、发挥部分(1)增加电压模运放BW G (单位增益带宽)参数测量功能,要求测量频率范围为100kHz ~3.5MHz ,测量时间≤10秒,频率分辨力为1kHz ;为此设计并制作一个扫频信号源,要求输出频率范围为 40kHz ~4MHz ,频率误差绝对值小于1%;输出电压的有效值为2V ±0.2 V ;(2)增加自动测量(含自动量程转换)功能。
该功能启动后,能自动按V IO 、I IO 、A VD 、K CMR 和BW G 的顺序测量、显示并打印以上5个参数测量结果;(3)其他第2章 方案比较与论证运算放大器测量仪是一个相当复杂的仪表。
涉及国标检测电路、精密电压测量、自动测量档位控制、DDS 高频信号合成、扫频与测量、人机界面、多任务协调、数字滤波等许多方面。
在如此复杂的软硬件任务的条件下,常规硬件设计显得有些力不从心。
有以下几个设计方案:2.1、采用OS2 R2TX-TINV 等可用于单片机的嵌入式操作系统利用任务切换形式完成多程序并行操作与响应。
这种方案的优点是编程相对简单、任务明确、易于扩展。
它的缺点是当利用于51单片机等低端8位单片机时,占用系统资源过大。
往往需要外扩SRAM 和ROM 等手段扩充硬件资源,增加系统硬件的复杂程度。
在任务为较简单的操作时往往得不偿失,实时性也很难保证。
若采用高端的单片机势必会增加成本,所以未选择此种方案。
2.2、协调和利用单片机内部多个时钟中断源。
时分制的并行处理多个任务与响应,这种方案的优点是在任务较简单时,占用系统资源极少,系统利用率高且无须外扩硬件,可靠性好,容易把握实时性。
它的缺点是当任务较大时会造成时钟中断过长,多中断互相嵌套冗杂等情况,造成程序混乱,尤其是在各任务所R需处理中断时间不一的时候,最容易发生。
同时由于单个单片机数据处理能力有限,不可能处理过于复杂的任务,所以我们未采用此种方案。
2.3 用多个单片机各司其职协调合作,分别完成不同的任务。
虽然一定程度上增加了硬件的复杂程度,但有利于模块化设计,并且与采用高端单片机相比更可行,低廉。
所以我们选用此种方案。
在多单片机合作协调时,最大的难点是数据和命令在各单片机间传输的总线的结构设计问题。
有以下几种方案:2.3.1、采用单总线分支机构,以相同的数据命令传输协议,用呼号形式统一传输数据和命令。
其优点是:可在任意分支单片机间双向数据连接,且硬件相对简单,可广播式发送数据与命令,且不用区分主从机。
其缺点是:传输数据时只能有一个单片机发送信号,其他单片机只能接收,容易形成各单片机间抢占总线等问题。
需要相应的总线仲裁机构来完成总线资源分配,硬件将相对复杂。
我们的系统需要大数据流单向传输和小命令流双向传输,所以不能用此结构。
2.3.2、树状主从式总线机构,这种总线的最大优点是有利于数据从主机到从机之间的传输,易于寻址。
适合于多路信号采集的汇总和主机对从机的操作。
其缺点是:数据传输路径固定,在中继单片机运行时占用不必要的系统资源,不利于各分机之间的数据交流。
2.3.3、多总线、控制线传输机构,由于本作品设计的独特性,结合单片机硬件特点,采用多种专用控制总线。
因此没有传输协议,以增大传输速率。
辅助CPU连接着液晶显示屏、打印机、键盘等模块。
由于数据传输较为简单,分别采用若干IO控制线对其控制。
以下将详细介绍各个组成部分:2.4 主控芯片:方案1:采用51系列单片机,51单片简单易用,但考虑到本系统的复杂性,需要用到多片51单片机,这将使系统显得臃肿,也增大了开发的难度。
方案2:采用凌阳16位单片机。
SPCE061A 是继μ’nSP™系列产品SPCE500A等之后凌阳科技推出的又一个16位结构的微控制器。
与SPCE500A 不同的是,在存储器资源方面考虑到用户的较少资源的需求以及便于程序调试等功能,SPCE061A里只内嵌32K字的闪存(FLASH)。
较高的处理速度使μ’nSP ™能够非常容易地、快速地处理复杂的数字信号。
因此,与SPCE500A相比,以μ’nSP™为核心的SPCE061A微控制器是适用于数字语音识别应用领域产品的一种经济的选择。
性能如下:16位μ’nSP™微处理器;工作电压:VDD 为2.6~3.6V(CPU), VDDH为VDD~5.5V(I/O);CPU时钟:0.32MHz~49.152MHz ;内置2K Words 的SRAM;内置32K Words 的FLASH;可编程音频处理;系统处于备用状态下(时钟处于停止状态),耗电小于2μA@3.6V;2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值);2个10位DAC(数-模转换)输出通道;32位通用可编程输入/输出端口;14个中断源可来自定时器A / B,时基,2个外部时钟源输入,键唤醒;具备触键唤醒的功能;使用凌阳音频编码SACM_S240方式(2.4K位/秒),能容纳210秒的语音数据;锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号;32768Hz实时时钟;7通道10位电压模-数转换器(ADC)和一个单通道的声音专用模-数转换器;声音模-数转换器输入通道内置麦克风放大器和自动增益控制(AGC)电路;具备串行设备接口;具有低电压复位(LVR)功能和低电压监测(LVD)功能;内置在线仿真电路ICE(In- Circuit Emulator)接口;具有保密能力;具有WatchDog功能(由具体型号决定)使用这种CPU可以大大简化系统设计,并且它的计算能力也能满足本作品的需要。