高输入阻抗放大器设计报告概要

课程设计任务书

学生姓名: 专业班级: 电信0902 指导教师: 刘运苟 工作单位: 信息工程学院 题 目： 高输入阻抗放大器设计 初始条件：

具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备

模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1、输入电压和输出电压函数关系为：100o i v v

2、输入信号频率不大于100HZ

3、在室温下，若信号源内阻在100K Ω至1M Ω变化时，信号源开路电压为50mv ～100mv 时，放大器误差不大于1％

4、要求共模抑制比≥60dB

5、设计电源；

6、焊接：采用实验板完成，不得使用面包板。 4、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书 时间安排：

十八周一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试

指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日

摘要.......................................................................I 1 原理与器件的选择. (1)

1.1 LM7815、LM7915的简介 (1)

1.2 OP07CP集成芯片的介绍 (2)

2 工作原理及原理图 (3)

2.1 框图 (3)

2.2 直流电源的电路图及原理 (3)

2.3 高输入阻抗差动放大器的电路图及原理 (5)

3 Protues仿真与结果分析 (7)

3.1仿真波形图 (7)

3.2结果分析 (7)

4 电路焊接 (8)

5 心得体会 (9)

6 致谢 (10)

参考文献 (11)

要实现高输入阻抗一个重要的任务就是要能够抑制零点漂移，另一个重要的任务就是能够放大偏差信号。抑制零点漂移的可以采用下面几种方法：（1）利用直流负反馈，稳定电路的静态工作点。（2）采用温度特性较好的高性能器件。（3）采用温度补偿法，利用热敏器件的参数随温度变化而变化的特性，抵消电路随温度变化而变化的影响。采用差分放大电路，利用特性相同的对管，使它们的温度漂移互相抵消。

本实验是以集成芯片OP07C设计的高输入阻抗放大电路。为了提高输入阻抗，电路采用同相输入端加信号电压的方法，同时为了保证两个信号源都加到运放的同相输入端，采用两个同相放大电路组成第一级放大。电路结构对称，除了具有高输入阻抗外，还具有很高的共模抑制比性能，第二级为差动放大电路。该电路可用于信号源有公共地端和不接地两种情况。直流电压源采用的是LM7815、LM7915，型号的集成稳压芯片组成的具有同时输出的+15V、-15V电压的稳压电路。并用PROTUES仿真软件对实验电路进行仿真。

关键字：OP07C；LM7815；LM7915；高输入阻抗；高共模抑制

1 原理与器件的选择

1.1 LM7815、LM7915的简介

图1.1 LM7815的引脚图

图1.2 LM7915的引脚图

LM7815输出为+15V，最大电流为2.2A。LM7915输出为-15V，最大电流为2.2A。

三端集成稳压器LM7815、LM7915引脚及参数如图所示。

1.2 OP07CP集成芯片的介绍

1.3 OP07CP的实物图

OP07CP共有八个引脚，引脚图如图1.4所示

1.4 OP07CP的引脚图

OP07集成运算放大器属于低温度漂移型集成运放，OP07失调电压小且不随温度变化而变化。OP07主要性能参数见表1.5所示，

表1.5 OP07集成运放特性

VCC+=15V，VCC-=-15V,TA=25℃

参数OP07CP型集成运放

失调电压IO V （uV) 失调电流I0I （nA) 共模输入电压范围ICR V (V) 开环差模增益VD A （dB ) 共模抑制比CMR K （dB ）

单位增益带宽G BW （Z MH )

150 6 ±15 100 100 0.5

2 工作原理及原理图

2.1 框图

2.2 直流电源的电路图及原理

集成稳压器构成的±15输出电压的稳压电源电路如图2.1所示,

图2.1 输出正负电压的直流电源电路图

输入电压信号

高输入阻抗一级放大

共模抑制二级差动放

大

直流电压输入 信号输出

直流电源的原理框图及波形图如图2.2所示，

图2.2 直流电压源框图及波形

正负直流稳压电源原理

1、电源变压器的作用是将来自电网的220V交流电压u1变换成为整流电路所需要的交流电压u2。

2、整流和滤波电路。在稳压电源中用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压u2变换成脉动直流电压u3。滤波电路一般是由电容组成，其作用是把脉动直流电压u3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压U1。U1与交流电压u2的有效值U2的关系为

1U

U=

2.1

2

在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为2

U RM=。

2U

3. 稳压电路。由于输入电压u1发生波动、负载和温度变化时，滤波电路输出的直流电压U1会随着变化。为了维持稳定的输出，采用稳压器LM7815、LM7915和一些外部元件构成稳压电路。

元器件选择

1）集成稳压器选择LM7815、LM7915其输出电压+15V和-15V，最大输出电流A

I o2.2

max=，滤波电容C=1000uF,C1=0.33uF，C2=0.1uF,C3=220uF。

2）选择变压器。计算可知，变压器的功率选择12W。

3）选用整流二极管和滤波电容，二极管选择IN4001，滤波电容选择1000uF的电解电容。