1、安 康 学 院电子技术课程设计报告书课题名称:集成运算放大器交流放大器姓 名:学 号:院 系:专 业:指导教师:时 间:课程设计项目成绩评定表电子与信息工程系 2012 年 6 月 设计项目成绩评定表一、设计任务及要求:1、设计任务:1、输入信号电压幅值 =5mV;2、工作频带 20Hz-10kHz;3、输入电imU阻 ;4、负载电阻 =2k;5、输出电压幅值 =5V。kRi201RomU2、要 求:1、设计放大器的级数应根据总的电压放大倍数来确定,本设计的放大倍数是:;2.电路由同相放大和反相放大电路构成;3.在多级放大电路0omudiUA中,为了降低电路的噪音比,第一季的放大倍数应适当小些
2、,这里我们设计Au1=10,Au2=100;4.由于放大电路中考虑温度等方面的因素,一般的 Rf 应在几千欧到 1 兆欧的范围内选择;指导教师签名: 年 月 日 二、指导教师评语:指导教师签名: 年 月 日 三、成绩评定:指导教师签名: 年 月 日四、系部意见:系部盖章: 年 月 日课程设计报告书目录电子与信息工程系 2012 年 6 月 设计报告书目录一、设计目的 .1二 、 设 计 思 路 1三、电路设计与参考电路 .11 放大器的级数 .12.选择电路形式 .13. 集成运算放大器的选择 .24. 估算元件参数 .25 电源电压及供电方式 3四、总体电路的设计 .3五、主要元器件与设备
3、.8六、课程设计体会与建议 .86.1、设计体会 .86.2、设计建议 .9七、参考文献 .9集成运算放大器交流放大器1 电子与信息工程系 2012 年 6 月 一、设计目的1、熟悉集成电路的引脚安排。2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法。3、了解面包板结构及其接线方法。4、了解集成运算放大器交流放大器的组成及工作原理。5、学会集成运算放大器交流放大器的设计与制作二 、 设 计 思 路1、根据安装接线图进行安装接线;2、检查电路接线;3、单级放大器的调试;4、测量幅频特性。三、电路设计与参考电路用集成运算放大器设计交流放大电路具有体积小、组装简单、调试方便、工作稳定等优点,因此被广泛采用,他的设计
4、步骤如下:1 放大器的级数放大器的级数根据总的电压放大倍数来确定,根据指标要求,设计的放大倍数为 由于放大器的放大倍数一般在 1100 之间, 反105mVUAioud相放大器在 0.1100 之间,为了达到 1000 倍,设计采用两级放大器组成。 2 选择电路形式电路的形式主要指各级放大电路的组态合计间耦合方式。输入电阻为20K,采用同相放大电路和反相放大电路相结合,两级放大电路间采用电容耦合,使静态工作点互不影响,调整比较方便。集成运算放大器交流放大器2 电子与信息工程系 2012 年 6 月 图 1 两级集成运算放大器交流放大器3 集成运算放大器的选择在多级放大电路中,为降低电路的信噪比
5、,第一级的放大倍数应适当小些,后一级的放大倍数则可相对大些,设计 =10, =100。1udA2ud第一级放大电路。此级为同相放大电路,放大倍数,即电压放大倍数。其中,放大倍数 =10,输入电阻 =20 k.输入频率1RAfudud1R=110kz。f第二级放大倍数。此级为反相放大电路,电压放大倍数 。而3RAfud他的放大倍数 =100,输入电阻 = k.设计输入幅度 =5V,最高工作频率ud3RomU=10kz。maxf4 估算元件参数由于集成运算放大器的最大输出电流有一定的限制,而输入电流较大时,回事元算放大电路的工作温度升高,导致漂移增大。因此返放大电路的反馈电阻 Rf 的阻值不宜过小
6、;胆太大会是稳定性变差、噪声加大等,一般反馈电阻应在几千欧到几兆欧的范围为内选择。整个放大电路大电阻应该取 =20 k。iR对于耦合电容,为了保证放大电路的频率在 110kz 范围内,电容可按下式确定: 1230LCfR集成运算放大器交流放大器3 电子与信息工程系 2012 年 6 月 23214LfCfR200LLLff5 电源电压及供电方式集成运算放大器的电源电压应按照器件的使用要求设计,不能过高。供电方式采用单电源供电,在交流放大电路中,放大的是交流信号,因此采用单电源供电比较方便。四、总体电路的设计1、根据安装接线图进行安装接线;2、检查电路接线 :检查电路中集成芯片插的方向是否正确,
7、用万用表 X1挡测量电源端对地间的电阻,以确保电源不短路。3、单级放大器的调试,再输入交流信号不加入时,用万用表分别测量A741 的 6 端对地直流电压应为 .若不等于 应检查 2 分压器,调节2VcVcfR第一级运算放大器时,输入 =5mV, =1kHz 的正玄交流信号,用示波器观察iUf输出波形是否正确,正常工作后,用交流毫伏表测量输入和输出电压,然后求放大倍数。(1)第一级同相放大电路的调试:集成运算放大器交流放大器4 电子与信息工程系 2012 年 6 月 图 2 同相放大电路图 3 电压调试根据所测得结果可得: Uo=35.992mv,U i=3.536mv,即可得其放大倍数Au=U
8、o/Ui=10.170,接近 10。图 4 波形图集成运算放大器交流放大器5 电子与信息工程系 2012 年 6 月 (2)第二级反相放大器的调试:图 5 反向放大电路图 6 电压调试根据所测得结果可得: Uo=353.552mv,U i=3.536mv,即可得其放大倍数Au=Uo/Ui=99.986,接近 100。集成运算放大器交流放大器6 电子与信息工程系 2012 年 6 月 图 7 电压调试4、总体的放大电路图大调试:图 8 总体放大电路集成运算放大器交流放大器7 电子与信息工程系 2012 年 6 月 图 9 电压调试根据所测得结果可得: Uo=353.552mv,U i=3.536
9、mv,即可得其放大倍数Au=Uo/Ui=999.86,接近 1000。图 10 波形图集成运算放大器交流放大器8 电子与信息工程系 2012 年 6 月 图 11 幅频图五、主要元器件与设备1、 4 个电阻 R1=20k,R 2=20k,R 3=10k,R 4=10k2、 3 个电容 C1=20u,C 3=550u, C1=40u3、V CC=12v4、 示波器,万用表,波特图示仪5、 反向交流放大器 uA741六、课程设计体会与建议6.1、设计体会这次设计在引入深度交流负反馈的情况下,运放交流放大电路的电压增益、输入电阻等的大小仅与集成运放外接的电阻有关。因此,相对于三极管交流放大电路而言,
10、运放交流放大电路的设计更方便,电路参数的一致性也较好特别是两极间加入耦合电容,使得两极间的静态工作点不影响,调整也比较方便。集成运算放大器交流放大器9 电子与信息工程系 2012 年 6 月 6.2、设计建议在动手制作之前应先讲述电路的原理,然后老师再推荐些相关的参考资料帮助我们进行分析参考。再结合以前学过的相关知识,这样会有助于进一步的进入状态,设计得更优秀。七、参考文献1 赵春华、张学军.电子技术基础仿真实验. 北京:机械工业出版社出版社, 2007 年;2 彭华林等编. 数字电子技术. 长沙:湖南大学出版社, 2004 年;3 金唯香等编. 电子测试技术. 长沙:湖南大学出版社, 2004 年;4 阎石. 数字电子技术基础. 北京:高等教育出版社,2001 年;