隔离放大电路报告3.doc

1、隔 离 放 大 电 路I沈 阳 工 程 学 院课 程 设 计设计题目： 隔离放大电路 系 别 班级 学生姓名 梅 职称 至 2010 年 5 月 28 日止隔 离 放 大 电 路II沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目： 隔离放大电路 系 别 班级 指导教师 职称 课程设计进行地点： 任 务 下 达 时 间： 2010 年 5 月 12 日起止日期：2010 年 5 月 24 日起至 2010 年 5 月 28日止教 研 室 主 任 2010 年 5 月 5 日批准隔离放大电路的设计隔 离 放 大 电 路III1 设计主要内容及要求1.1 设计目的：（1）掌握隔离放大电路的构成，原理与设计方

2、法；（2）熟悉模拟元件的选择，使用方法。1.2 基本要求：（1）输入信号为方波，幅度 1V，频率 100Hz40kHz；（2）采用适当的隔离设备不影响信号提供者;（3）输出信号上升及下降时间占有方波周期的 5%以下；（4）输出信号幅度不低于 3V。1.3 发挥部分：（1）t pd100s；（2）幅度分段可调；（3）其他。2 设计过程及论文的基本要求：2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选 2 个方向：（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。2.2 课程设

3、计论文的基本要求（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂改，不少于 3000 字。图纸为 A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要） 、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍） 、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图） 。3 时间进度安排顺序 阶段日期 计 划 完 成 内 容 备注1 2010.5.24 讲解主要设计内容，学生根据任务书做出原始框图 打分2 2010.5.25 检查框图及初步原理图完成情况，讲解

4、及纠正错误 打分3 2010.5.26 检查逻辑图并指出错误及纠正；讲解接线图绘制及报告书写 打分4 2010.5.27 继续修正逻辑图，指导接线图绘制方法，布置答辩 打分5 2010.5.28 答辩、写报告 打分隔 离 放 大 电 路IV2010-5-28沈 阳 工 程 学 院模拟电子技术 课程设计成绩评定表系（部）： 班级： 学生姓名： 指 导 教 师 评 审 意 见评价内容 具 体 要 求 权重 评 分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。 0.1 5 4 3 2工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.2 5 4

5、3 2工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。 0.2 5 4 3 2说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.5 5 4 3 2指导教师评审成绩（加权分合计乘以 12） 分 加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容 具 体 要 求 权重 评 分加权分查阅文献 查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力 0.2 5 4 3 2工作量 工作量饱满，难度适中。 0.5 5 4 3 2说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，

6、符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.3 5 4 3 2评阅教师评审成绩（加权分合计乘以 8） 分 加权分合计评 阅 教 师 签 名： 年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩 分隔 离 放 大 电 路V中 文 摘 要本次课程设计的题目是隔离放大电路，实际上是对线性光耦的延伸，主要工作部分是一个光耦对电路的控制,在工业自动化检测、计算机数据采集系统、测量仪表等诸多工业测量中, 需要解决的一个共性问题就是工业现场模拟信号采集过程中的抗干扰问题。解决模拟信号通道干扰的一个有效方法是采用模拟信号隔离技术, 也就是设法将干扰信号源与测量系统隔离, 仅允许被测量信号进入测量系统。光电隔离是常用

7、且方便有效的隔离方法, 它是通过光电之间的相互转换, 并利用光作为媒介进行信号传输, 在电气上使测量系统与现场信号完全隔离的一种方法。光电隔离可以减小现场信号线以及地线干扰对系统的影响,保证系统安全。此外,由于光电耦合器的输入阻抗小于干扰源的内阻, 因而使迭加于被测量信号上的干扰信号被极大的衰减(基本无法进入测量系统) ,从而保证测量的准确度。 关键词 隔离放大器 光耦 电压放大电路 电压跟随器 隔 离 放 大 电 路1目录课程设计任务书 .II隔离放大电路的设计 .III模拟电子技术 课程设计成绩评定表 .IV中 文 摘 要 .V1.设计任务描述 .11.1 设计题目: .11.2 设计要求

8、： .11.2.1 设计目的： .21.2.2 基本要求： .21.2.3 发挥部分： .22.绪论 .33.基本框架 .54.设计过程及参数计算 .64.1 理论准备 .64.2 转换 .74.3 参数的修改 .84.4 注意的问题 .125.电路元件清单 .136.主要元器件介绍 .147. 小结 .178. 致谢 .199. 参考文献.20附录隔离放大电路图 .21隔 离 放 大 电 路21.设计任务描述1.1 设计题目:隔离放大电路1.2 设计要求：1.2.1 设计目的：（1）掌握隔离放大电路的构成，原理与设计方法；（2）熟悉模拟元件的选择，使用方法。1.2.2 基本要求：（1）输入信

9、号为方波，幅度 1V，频率 100Hz40kHz；（2）采用适当的隔离设备不影响信号提供者;（3）输出信号上升及下降时间占有方波周期的 5%以下；（4）输出信号幅度不低于 3V。1.2.3 发挥部分：（1）t pd100s；（2）幅度分段可调；（3）其他。隔 离 放 大 电 路32.绪论耦 合 器 （ optical coupler， 英 文 缩 写 为 OC） 亦 称 光 电 隔 离 器 ， 简 称 光耦 ， 是 开 关 电 源 电 路 中 常 用 的 器 件 。耦 合 器 以 光 为 媒 介 传 输 电 信 号 。 它 对 输 入 、 输 出 电 信 号 有 良 好 的 隔 离 作用 ，

10、所 以 ， 它 在 各 种 电 路 中 得 到 广 泛 的 应 用 。光 耦 合 器 的 主 要 优 点 是 ： 信 号 单 向 传 输 ， 输 入 端 与 输 出 端 完 全 实 现 了 电气 隔 离 ， 输 出 信 号 对 输 入 端 无 影 响 ， 抗 干 扰 能 力 强 ， 工 作 稳 定 。 它 的 主 要参 数 为 ：CTR： 电 流 传 输 比 ,是 指 发 光 管 的 电 流 和 光 敏 三 极 管 的 电 流 比 的 最 小 值Isolation Voltage： 隔 离 电 压 ,是 指 发 光 管 和 光 敏 三 极 管 的 隔 离 电 压 的 最小 值Collector

11、-Emitter Voltage： 集 电 极 发 射 极 电 压 ,是 指 集 电 极 发 射 极之 间 的 耐 压 值 的 最 小 值光 耦 合 器 一 般 由 三 部 分 组 成 ： 光 的 发 射 、 光 的 接 收 及 信 号 放 大 。 输 入 的电 信 号 驱 动 发 光 二 极 管 （ LED） ， 使 之 发 出 一 定 波 长 的 光 ， 被 光 探 测 器 接 收而 产 生 光 电 流 ， 再 经 过 进 一 步 放 大 后 输 出 。 这 就 完 成 了 电 光 电 的 转 换 ，从 而 起 到 输 入 、 输 出 、 隔 离 的 作 用 。由 于 光 耦 合 器 输

12、入 输 出 间 互 相 隔 离 ， 电 信 号 传 输 具 有 单 向 性 等 特 点 ， 因而 具 有 良 好 的 电 绝 缘 能 力 和 抗 干 扰 能 力 。 又 由 于 光 耦 合 器 的 输 入 端 属 于 电 流型 工 作 的 低 阻 元 件 ， 因 而 具 有 很 强 的 共 模 抑 制 能 力 。 所 以 ， 它 在 长 线 传 输 信息 中 作 为 终 端 隔 离 元 件 可 以 大 大 提 高 信 噪 比 。 在 计 算 机 数 字 通 信 及 实 时 控 制中 作 为 信 号 隔 离 的 接 口 器 件 ， 可 以 大 大 增 加 计 算 机 工 作 的 可 靠 性 。

13、而我的电路图设计步骤： 确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传隔 离 放 大 电 路4输，并画出线性直流稳压电源方框图。（2）整体分析：根据课设题目要求，分析电路是由哪几个主要部分构成。（3）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。（4）功能分析：分析各模块在此部分所起到的作用。（5）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。（6）总电路图：连接各模块电路。 基本设计思路为：1 利用电源提供光耦所需的电流2 通过光耦进行隔离放大3 通过放大电路进行电压放大隔 离 放 大 电 路53.基本框架 基本原理：1. 通过电压提供电流，利用滑动变阻器来改变电

14、流的大小，从而使输入电流在所选光耦的线性区，使光耦起到隔离放大的作用。2. 在 光 电 耦 合 器 输 入 端 加 的 电 流 信 号 使 发 光 源 发 光 ， 光 的 强 度 取 决于 激 励 电 流 的 大 小 ， 此 光 照 射 到 封 装 在 一 起 的 受 光 器 上 后 ， 因 光 电效 应 而 产 生 了 光 电 流 ， 由 受 光 器 输 出 端 引 出 ， 这 样 就 实 现 了 电 一 光一 电 的 转 换 。 3. 接着再将输出的电流经过电阻转变为电压，输入同相比例放大器中，调节电阻，从而使输出电压达到所需值。4. 在电路中的电容则起到隔直通交的作用，防止其它信号的干扰。方波信号输入 光耦隔离电源提供电流进入光耦电压放大 方波信号输出