低频小信号放大器电路设计.doc

1、摘要低频小信号放大器电路设计摘要实用性低频小信号放大器电路设计，它主要用于使用前置放大器的低频小信号的电压经过集成块 LM358 的放大使其增益二十几倍，达到信号放大的作用，本文介绍了其基本原理，内容，与低频放大微弱信号放大能力的技术路线，设计电路图方案等。本系统是基于(IC)LM358 设计而成的一种低频小信号放大器，整个电路主要由稳压电源，前置放大电路，波形变换电路 3 部分。电源主要是为前置放大器提供稳定的直流电源。前置放大器主要是由 ML358 一级放大电路和 ML358 二级放大电路组成，第一级可以将电压放大 5 倍，第二级可以放大 1-5 倍，总增益 20-25 倍，接通电源后，信

2、号发生器产生信号，示波器用于变换的波形显示。通过波形的数据变化，计算出增益效果，是否满足设计需求。该设计的电路结构简单，实用，充分利用了集成功放的优良性能。实验结果表明，前置放大器的带宽，失真，效率等方面具有较好的指标，具有较高的实用性，为小信号放大器的设计是一个广泛的思考。关键词：低频小信号，电压放大，前置放大级电路，集成块 LM358AbstractDesign of low frequencysmall signal amplifierAbstract：The utility of low frequency small signal amplifier circuit design,

3、it is mainly used for voltage low frequency small signal using a pre amplifier after amplification integrated block LM358 has gain 20 times, achieve signal amplification effect, this paper introduces the basic principle, content, and low frequency amplification technology route of weak signal amplif

4、ication ability, circuit design scheme.The system is based on (IC) a low frequency small signal amplifier LM358 designed, the whole circuit is mainly composed of a regulated power supply, preamplifier circuit, a waveform transform circuit 3 parts. The power supply is mainly to provide a stable DC po

5、wer for the preamplifier. The preamplifier is mainly composed of ML358 amplifier and ML358 two stage amplifier circuit, the first stage of the voltage can be magnified 5 times, second can be magnified 1-5 times, 20-25 times of the total gain, power, signal generator generates a signal, oscilloscope

6、is used to transform the waveform display. By the waveform data changes, calculated the gain effect, whether meet the design requirements.The design of the circuit structure is simple, practical, make full use of the excellent performance of the integrated amplifier. The experimental results show th

7、at, the pre amplifier bandwidth, distortion, has better efficiency indicators, and has higher practicability, designed for small signal amplifier is a broad thinking.Keywords:Lowfrequency smalsignal,voltage amplification,preamplifiercircuit，Integrated block LM358常州工学院延陵学院毕业设计说明书目 录第 1 章 绪论1前言31.1 课题

8、研究背景31.2 课题主要研究内容4 第 2 章 设计方案分析52.1 设计任务62.2 设计分析.72.2.1 设计技术指标 .72.2.2 集成块 LM358 的介绍.82.3 LM358 概述.92.3.1 LM358 的原理与应用.92.3.2 LM358 行情介绍.10第 3 章 前置放大器的设置原理描述.103.1 总体方框图设计 113.2 方案设计与论证123.3 前置放大电路设计 133.4 电压跟随器电路设计 .16第 4 章 软件介绍 . 174.1 proteus 仿真软件概述 19第 5 章 系统的软硬件调试.225.1 实验电路功能的测试235.2 硬件调试235.

9、2.1 上电前的调试235.2.2 上电调试 245.3 各模块调试 . 245.4 整机调试25第 6 章详细元器件清单 .25第 2 章 设计方案分析6.1 电路图汇总266.2 实验仪器清单266.3 实验元器件清单如下表27结论 27致谢28参考文献 31附录 32第 2 章 设计方案分析第 1 章 绪论 前言在 科 学 研 究 和 工 程 实 践 中 ， 经 常 遇 到 的 微 伏 级 信 号 的 检 测 有 问 题 ， 如 材 料 分 析 的地 震 波 速 度 ， 测 定 ， 测 量 卫 星 信 号 接 收 器 的 荧 光 强 度 ， 红 外 检 测 的 生 物 信 号 测 量 等

10、 。微 弱 信 号 测 量 技 术 的 检 测 是 一 项 综 合 技 术 的 分 支 ， 它 利 用 电 子 方 法 ， 信 息 理 论 和 物 理 ，分 析 噪 声 的 原 因 与 规 律 ， 被 测 信 号 的 特 征 和 相 关 性 ， 并 恢 复 检 测 弱 信 号 的 背 景 噪 声 掩盖 的 。 无 论 什 么 样 的 弱 信 号 检 测 技 术 需 要 对 信 号 进 行 预 处 理 ， 然 后 通 过 A/D 采 样 ， 送入 计 算 机 进 行 处 理 。信 号 的 预 处 理 包 括 前 置 放 大 电 路 ， 放 大 电 路 ， 滤 波 电 路 ， 由 四 部 分 组

11、成 的 直 流 电源 电 路 中 。 高 输 入 阻 抗 的 前 置 放 大 器 电 路 ， 噪 声 系 数 小 ， 中 间 放 大 电 路 需 要 高 倍 放 大 ，滤 波 电 路 ， 完 成 了 初 步 的 滤 波 去 噪 ， 为 提 供 稳 定 的 直 流 电 压 的 直 流 电 源 电 路 。 本 文 的前 置 放 大 电 路 的 设 计 与 制 作 ， 主 要 内 容 和 要 求 ： 1 种 放 大 电 路 的 优 缺 点 ， 确 定 前 置 放大 电 路 方 案 ， 并 绘 制 出 图 ； 2 仿 真 电 路 原 理 图 ， 平 面 布 置 图 ； 3 电 路 装 配 ， 调 试

12、， 测试 ， 并 与 其 他 电 路 连 接 。低 频 小 信 号 放 大 器 的 消 费 产 品 的 设 备 不 仅 是 必 不 可 少 的 ， 而 且 还 广 泛 应 用 于 控 制系 统 和 测 量 系 统 。 低 频 小 信 号 放 大 器 是 一 种 技 术 ， 几 十 年 来 一 直 非 常 成 熟 的 领 域 ， ，人 们 付 出 不 懈 的 努 力 ， 无 论 是 从 技 术 线 路 或 元 件 ， 和 思 想 认 识 都 有 了 长 足 的 进 步 。 管目 前 市 场 上 放 大 器 价 格 很 低 ， 但 至 少 有 几 ， 超 过 几 千 元 的 价 格 还 是 让 人

13、 有 些 不 情 愿 的 ，本 文 给 出 了 一 个 简 单 的 频 率 低 、 实 用 的 设 计 方 法 ， 小 信 号 放 大 器 ， 生 产 成 本 低 ， 并 给出 了 测 试 结 果 ， 提 供 了 一 种 实 用 方 案 。 前 置 放 大 器 可 以 由 单 独 的 组 件 ， 也 可 以 由 集 成电 路 放 大 由 分 离 元 件 ， 如 果 电 路 是 适 当 的 组 件 ， 一 个 很 好 的 选 择 ， 参 数 设 置 ， 性 能 优越 ， 使 调 试 好 ， 然 后 表 现 将 优 于 集 成 运 算 放 大 器 ， 但 从 价 格 方 面 ， 本 文 选 择 集

14、 成 运 算放 大 器 使 。因 此 本 论 文 的 设 计 ， 注 重 的 是 与 实 际 相 结 合 ， 有 一 定 的 实 用 性 ， 是 现 代 低 频 小 信号 放 大 器 设 计 的 一 大 发 展 趋 势 。第 2 章 设计方案分析1.1 课 题 研 究 背 景 ：随 着 科 学 技 术 的 发 展 ， 信 息 获 取 ！ 调 试 ！ 传 输 已 成 为 信 息 领 域 的 一 项 关 键 技 术 ！作 为 信 息 技 术 的 三 大 支 柱 之 一 ， 传 感 与 检 测 技 术 已 渗 透 到 人 类 的 科 学 研 究 ！ 课 程 实 践和 日 常 生 活 的 各 个 方

15、面 ， 和 传 感 器 的 感 觉 通 常 是 非 电 气 量 ， 如 压 力 ， 温 度 位 移 的 浓 度 ！ ！ 速 度 ， 并 能 把 这 些 非 电 量 电 可 以 输 出 ， 如 电 压 值 ， 电 流 值 的 电 荷 ， 由 传 感 器 非 电参 数 转 换 成 电 力 ， 还 需 要 经 过 放 大 处 的 一 些 分 析 进 入 后 续 处 理 单 元 ； 在 传 感 器 的 输 出信 号 以 及 微 弱 直 流 信 号 ， 近 似 。 易 受 噪 声 干 扰 ， 该 干 扰 的 噪 声 源 产 生 的 外 因 是 电 路 本身 的 噪 声 引 起 的 ， 所 以 为 了 能

16、 有 效 地 提 取 有 用 信 号 的 传 输 和 处 理 ， 此 外 ， 该 传 感 器 的输 出 信 号 也 需 要 信 号 调 理 后 ， 放 大 ， 滤 波 等 一 列 降 低 噪 声 ， 信 号 放 大 ， 传 感 器 检 测 外部 信 号 ， 输 出 信 号 与 弱 ， 他 们 中 的 许 多 人 是 在 毫 伏 级 不 例 如 ， 在 微 伏 的 体 表 心 电 图 ，在 输 出 电 压 毫 伏 计 ， 这 些 信 号 。 在 小 小 的 ， 如 何 将 这 些 小 信 号 放 大 可 以 对 付 ， 他 们 必须 扩 大 到 几 百 毫 伏 即 使 伏 级 是 一 些 数 字

17、 仪 表 显 示 ， 这 些 问 题 需 要 解 决 的 是 放 大 电 路 。根 据 不 同 的 应 用 条 件 ， 并 对 不 同 类 型 的 “放 大 电 路 设 计 ； 电 子 技 术 /放 大 ， ， 有两 层 含 义 ： 一 是 微 弱 信 号 放 大 到 人 所 需 的 值 来 人 来 ； 二 是 信 号 波 形 的 要 求 不 能 被 放 大失 真 ， 一 些 电 子 系 统 需 要 较 大 的 功 率 输 出 ， 如 家 庭 中 的 音 响 系 统 往 往 需 要 对 音 频 信 号功 率 砖 或 瓦 数 十 数 ； 这 个 信 号 通 常 更 大 的 功 率 放 大 器 ，

18、 输 入 信 号 的 振 幅 是 比 较 高 的 ，在 扩 增 过 程 损 坏 的 由 噪 声 ， 输 出 信 号 无 失 真 ； 对 同 类 传 感 器 弱 信 号 输 出 装 置 ， 涉 及 小信 号 放 大 和 分 析 ； 由 于 信 号 是 弱 的 ， 脆 弱 的 噪 声 污 染 ,这 些 噪 声 主 要 由 环 境 噪 声 !电 路元 器 件 自 身 产 生 的 噪 声 即 本 底 噪 声 和 小 信 号 的 幅 值 很 小 ， 一 般 数 量 级 在 毫 伏 级 别 ， 频率 也 很 低 ， 近 似 于 直 流 信 号 ”所 在 需 要 适 当 的 放 大 ， 还 需 要 能 够

19、有 效 地 抑 制 噪 声 ， 因此 ， 放 大 器 的 参 数 更 高 的 要 求 ， 特 别 是 噪 声 ， 因 为 小 幅 度 是 很 容 易 受 外 界 噪 声 的 干 扰 ，不 易 携 带 将 有 用 的 信 号 ”现 在 ， 使 用 电 路 有 两 种 ， 一 种 是 离 散 的 电 路 ， 使 用 一 个 晶 体管 ， 另 一 种 是 集 成 电 路 路 ， 是 集 成 芯 片 组 件 ”在 十 二 月 一 日 1948 晶 体 管 的 使 用 是 出世 98 胡 贝 尔 实 验 室 ， 然 后 在 1960， 晶 体 管 仅 用 于 作 为 一 个 独 立 的 装 置 ， 在

20、1985 由 德克 萨 斯 大 学 美 国 该 仪 器 设 计 的 第 一 个 集 成 电 路 ， 是 锗 半 导 体 的 实 现 ， 在 同 一 时 期 ， 美国 的 仙 童 半 导 体 随 着 硅 半 导 体 集 成 电 设 计 公 司 ， 然 后 结 型 场 效 应 晶 体 管 和 MOS 管 得 到了 迅 速 的 发 展 ， 自 那 时 以 来 ， 电 子 电 路 的 尺 寸 越 来 越 小 ， 越 来 越 多 的 小 型 化 ， 一 体 化也 越 来 越 高 。现 在 多 用 集 成 放 大 器 ， 晶 体 管 在 ”也 是 一 个 芯 片 由 于 其 离 散 晶 体 管 优 越 的

21、 性 能和 使 用 在 高 端 领 域 ， 如 音 响 ， 先 进 的 助 听 器 ”目 前 ， 大 多 数 的 放 大 电 路 是 采 用 集 成 运算 放 大 器 中 ， 由 于 其 高 增 益 （ 高 达 60 个 180db） ， 输 入 电 阻 大 （ 千 欧 兆 秒 差 距 TENS）第 2 章 设计方案分析低 输 出 电 阻 （ 欧 洲 ） ， 常 见 的 模 式 抑 制 比 ， 同 时 集 成 放 大 器 的 类 型 很 多 ， 不 同 功 能 的 电路 不 同 的 种 类 ， 广 泛 的 应 用 ， 它 广 泛 用 于 非 常 微 弱 信 号 检 测 ”， 由 于 信 号 幅

22、 值 很 小 ，高 输 入 阻 抗 低 偏 置 的 差 分 输 入 放 大 器 的 小 信 号 检 测 的 特 殊 性 ， 但 目 前 ， 集 该 放 大 器 具有 一 些 问 题 ： 如 使 用 阶 段 之 间 的 直 接 耦 合 的 集 成 电 路 ， 参 数 补 偿 电 路 采 用 放 大 了 2 的温 度 漂 移 ， 所 以 在 抑 制 噪 声 方 面 的 集 成 电 路 还 需 要 更 多 的 研 究 由 于 物 理 量 传 感 器 的 测量 范 围 是 非 常 广 泛 的 。 根 据 传 感 器 的 工 作 原 理 不 同 进 行 分 类 。1.2 论 文 主 要 研 究 内 容

23、：由 于 集 成 运 算 放 大 器 是 目 前 广 泛 使 用 的 小 信 号 放 大 电 路 ， 通 常 是 由 高 精 度 、LM358 运 算 放 大 器 的 噪 声 ！ LM358， 但 这 些 都 集 成 放 大 器 的 输 入 阻 抗 抗 高 频 特 性 ， 控 制电 源 电 压 ， 晶 体 管 电 路 由 分 立 元 件 的 使 用 自 由 的 设 计 ， 在 同 一 时 间 指 数 和 正 当 程 序 ，可 控 ”基 地 集 成 三 极 管 阻 力 比 分 立 元 件 更 大 ， 低 频 噪 声 优 于 离 散 元 ， 除 了 集 成 电 路 和报 纸 道 发 现 等 离 子

24、 体 噪 声 ”但 是 现 在 由 于 集 成 电 路 的 快 速 发 展 ， 性 能 完 善 ， 增 益 高 输入 阻 抗 ， 也 增 加 了 ， 更 稳 定 ，所 以 小 信 号 放 大 电 路 的 设 计 ， 采 用 离 散 电 路 集 成 电 路 来 实 现 ， 有 效 地 从 噪 声 信 号的 角 度 ， 从 信 号 源 中 提 取 有 用 的 信 号 放 大 处 理 的 数 量 是 非 常 必 要 的 ”在 本 文 中 ， 通 过对 目 前 现 有 的 传 感 器 放 大 电 路 的 实 现 研 究 ， 发 现 集 虽 然 集 成 运 算 放 大 器 ， 功 率 放 大 器电 路

25、具 有 一 些 优 点 ， 如 体 积 小 ， 集 成 度 高 ， 直 接 耦 合 电 路 的 形 式 ， 减 少 错 误 ， 但 由 于技 术 原 因 ， 本 体 集 成 三 极 管 阻 力 比 分 立 元 件 更 大 ， 低 频 噪 声 除 了 集 成 电 路 比 分 立 元 件i5 ”报 告 发 现 ， 等 离 子 体 噪 声 ， 噪 声 的 电 路 结 构 类 似 的 分 立 元 件 在 2 - 5 次 5 “这 是 分 立 元 件 组 成 的 电 路 ， 是 立 的 静 态 工 作 点 设 计 ， 电 路 级 联 形 式 ， 根 根 据 实 际 需求 可 以 单 独 调 整 组 件

26、的 参 数 ， 增 益 ， 阻 抗 ， 噪 声 和 其 他 设 计 指 标 的 比 较 灵 活 的 参 数 调整 ， 如 果 合 理 ， 可 以 实 现 良 好 的 性 能 ， 所 以 两 个 电 路 各 有 利 弊 ， 对 两 电 路 的 研 究 和 探讨 都 很 有 必 要 ,本 论 文 就 是 对 电 路 方 案 都 进 行 了 详 细 分 析 ， 放 大 电 路 设 计 指 导 实 践 ”。该 课 程 设 计 采 用 LM358 集 成 块 放 大 器 对 信 号 进 行 两 级 放 大 ， 使 其 增 益 到 二 十 倍 ，满 足 信 号 放 大 的 设 计 需 求 。第 2 章 设

27、计方案分析第 2 章 设 计 方 案 分 析2.1 设 计 任 务（ 1） 1.根 据 具 体 设 计 课 题 的 技 术 指 标 和 给 定 条 件 ， 确 定 方 案 论 证 和 电 路 图 的 设 计 ，PCB 的 制 作 ， 要 求 条 理 清 晰 、 方 案 合 理 正 确 、 步 骤 完 整 ；（ 2） 查 询 有 关 文 献 资 料 了 解 原 理 ， 并 能 正 确 选 择 有 关 元 器 件 和 参 数 ， 设 计 电 路 图并 对 设 计 方 案 进 行 仿 真 ；（ 3） 完 成 预 习 报 告 ， 报 告 中 要 有 设 计 方 案 ， 设 计 电 路 图 ， 还 要

28、有 仿 真 结 果 图 ；（ 4） 进 行 电 路 实 验 ， 调 整 电 路 ；（ 5） 撰 写 课 程 设 计 报 告 最 终 的 电 路 图 、 仿 真 结 果 以 及 调 试 过 程 中 遇 到 的 问 题和 解 决 问 题 的 方 法 。2.2 设计分析本 课 题 主 要 利 用 前 置 放 大 器 对 低 频 小 信 号 进 行 放 大 ， 基 于 (IC)LM358 设 计 而 成 的一 种 低 频 小 信 号 放 大 器 ， 输 入 信 号 先 基 于 LM358 进 行 一 级 放 大 后 再 进 行 二 级 放 大 ， 经过 电 压 跟 随 器 获 得 放 大 后 输 出

29、信 号 ， 可 以 通 过 定 位 器 调 节 放 大 倍 数 。2.2.1 设计技术指标（ 1） 当 输 入 正 弦 信 号 电 压 有 效 值 为 100mV；（ 2） 基 于 LM358 一 级 放 大 倍 数 5 倍 ；（ 3） 基 于 LM358 二 级 放 大 倍 数 15 倍 ； （ 4） 最 终 放 大 倍 数 不 超 过 25 倍 ；（ 5） 输 出 正 弦 信 号 电 压 有 效 值 不 超 过 2.5V；（ 5） 具 有 测 量 并 显 示 低 频 小 信 号 放 大 器 输 出 功 率 (正 弦 信 号 输 入 时 )、 直 流 电 源 的供 给 功 率 和 整 机 效

30、 率 的 功 能 ， 测 量 精 度 较 高2.2.2 LM358 集成块的介绍LM358 内 部 包 括 两 个 独 立 的 ， 高 增 益 ， 内 部 频 率 补 偿 适 用 于 范 围 广 泛 的 采 用 单 电源 供 电 电 压 双 运 算 放 大 器 ， 也 适 用 于 双 电 源 工 作 模 式 ， 在 设 定 的 工 作 条 件 下 ， 电 源 电流 与 电 源 电 压 无 关 。 其 范 围 包 括 传 感 放 大 器 ， 直 流 增 益 模 块 和 使 用 场 合 其 他 所 有 可 用第 2 章 设计方案分析单 电 源 运 算 放 大 器 。 概 述 ： 8 个 引 脚 塑

31、 料 封 装 LM358 双 列 直 插 ， 贴 片 和 圆 形 金 属 外 壳包 装 。产 品 特 点 ： 常州工学院延陵学院毕业设计说明书（ 1 ） 内 部 频 率 补 偿 （ 2 ） 高 直 流 电 压 增 益 （ 约 100分 贝 ） （ 3 ） 单 位 增 益 带 宽 （ 约 1MHz 的 ） （ 4 ） 电 源 电 压 范 围 ： 单 电 源 （ 3 -30V ） （ 5 ） 双 电 源 （ 1.5一 15V ） （ 6 ） 低 功 耗 电 流 ， 适 合 于 电 池 供 电（ 7 ） 低 输 入 偏 置 电 流（ 8 ） 低 输 入 失 调 电 压 和 偏 置 电 流（ 9 ）

32、共 模 输 入 电 压 范 围 包 括 地（ 10 ） 差 模 输 入 电 压 范 围 ， 等 于 电 源 电 压 范 围（ 11 ） 大 输 出 电 压 摆 幅 （ 0至 Vcc - 1.5V ）运 用 ： 红 外 线 探 测 报 警 器该 报 警 器 能 探 测 到 由 人 体 发 出 的 红 外 线 ， 当 人 进 入 报 警 器 的 监 视 区 域 内 ， 即 可发 出 报 警 声 ， 适 用 于 家 庭 、 办 公 室 、 仓 库 、 实 验 室 等 比 较 重 要 场 合 防 盗 报 警 。工 作 原 理 :(1)由 红 外 线 传 感 器 ， 信 号 放 大 电 路 ， 一 个

33、电 压 比 较 器 ， 和 一 个 延 迟 电 路 音 响 报警 电 路 组 成 。 IC1的 红 外 线 检 测 传 感 器 检 测 到 所 述 主 体 的 前 部 的 红 外 信 号 从 IC1 (2)微 弱 电 信 号 的 由 第 一 放 大 构 成 的 三 极 管 VT1高 增 益 级 放 大 器 电 路 的 输 出 脚 ，然 后 输 入 辐 射 ， 以 由 C2运 算 放 大 器 IC2 ， 低 噪 声 放 大 ， 此 时 由 IC2 脚 输 出 的 信 号 足够 强 。 IC3作 为 电 压 比 较 器 ， 由 销 R10 ， VD1 ， 提 供 了 其 第 一 参 考 电 压 时

34、 ， IC2 脚 输 出 的 信 号 电 压 达 到 IC3的 脚 ， 电 压 输 入 来 比 较 两 个 ， 这 时 候 从 原 来 的 脚 IC3为 高低 。 报 警 延 迟 电 路 IC4 ， R14和 C6形 成 为 约 1分 钟 的 时 间 的 延 迟 电 路 。 当 IC3的 引 脚变 为 低 电 平 ， C6放 电 通 过 VD2 ， 当 IC4引 脚 变 为 低 电 平 ，(3)它 IC4针 进 行 比 较 的 基 准 电 压 ， 当 它 低 于 参 考 电 压 时 ， 引 脚 的 IC4变 为 高 电平 ， VT2导 通 ， 换 能 器 BL 动 力 报 警 。 当 人 离

35、开 时 ， 红 外 线 不 见 ， IC3的 脚 输 出 高 电 平恢 复 ， VD2停 止 。 由 于 C5两 端 口 的 电 压 没 有 突 变 ， 它 是 慢 慢 地 通 过 R 向 C6充 电 ， C6结 束 时 的 电 压 比 参 考 电 压 高 ， 的 脚 IC4仅 开 始 成 为 低 电 平 时 ， 约 1分 钟 ， 报 警 1分 钟 。由 V3 ， R20 ， C9组 成 开 机 延 时 电 路 ， 时 间 约 一 分 钟 ， 这 主 要 是 为 了 防 止 报 警 ， 使用 者 开 机 后 马 上 设 置 ， 让 其 有 一 定 的 时 间 离 开 视 频 监 视 现 场 ，

36、 然 后 以 防 止 停 电 产 生 误第 3 章 前置放大器设置原理描述报 当常州工学院延陵学院毕业设计说明书有 来 电 。(4)该 装 置 采 用 9 - 12V 直 流 电 源 经 T 降 压 ， 全 桥 整 流 U， C10滤 波 ， 采 用 IC5 78L06电 源 检 测 电 路 。 该 设 备 交 直 流 两 用 ， 自 动 无 缝 过 渡2.3.1 lm358 的原理与应用LM358是 常 用 的 双 运 放 ,这 里 我 们 介 绍 一 下 他 的 一 些 资 料 以 及 简 单 电 路 应 用 。LM358里 面 包 含 有 2个 高 增 效 ， 独 立 的 内 部 频 率

37、 增 补 的 双 运 放 ， 较 适 用 于 电 压 值 范 围 较为 宽 广 的 的 单 电 源 ， 并 且 也 可 以 用 于 于 正 负 双 电 源 的 模 式 ， LM358的 往 往 使 用 在 运 算放 大 器 和 直 流 增 效 模 块 还 有 别 的 所 有 可 用 单 电 源 的 地 方 运 用 。上 图 -1是 lm358引 脚 图 及 引 脚 功 能2.3.2 行情分析LM358该 型 号 ， 市 场 上 比 较 常 见 ， 在 各 大 网 站 上 ， 搜 索 比 较 频 繁 ， 价 格 一 直 相 对 平稳 。 有 些 分 析 人 士 ， 还 把 该 型 号 归 类 为

38、 电 源 电 路 ， 因 为 它 使 用 范 围 比 较 宽 。 LM358最近 一 段 时 间 市 场 销 量 比 较 稳 定 ， 主 流 品 牌 是 TI、 NS、 国 产 品 牌 ， 国 外 品 牌 的 价 格 一 直相 对 偏 高 ， 最 新 报 价 有 小 幅 度 下 滑 ， 在 0.4-0.7元 /PCS 区 间 波 动 。 国 产 品 牌 价 格 就 非常 低 ， 相 比 月 初 ， 价 格 同 样 也 有 了 小 幅 度 下 滑 ， 网 络 报 价 一 般 在 在 0.13-0.15元 之 间波 动 。第 3 章 前 置 放 大 器 的 设 置 原 理 描 述本 课 题 设 计

39、 的 前 置 放 大 器 是 二 级 使 用 的 ， 它 的 主 要 作 用 将 输 入 的 小 信 号 进 行 一级 放 大 增 益 5倍 ， 之 后 再 进 行 进 一 步 的 放 大 1到 5倍 。 由 于 前 置 放 大 器 仅 仅 只 放 大 了 有用 的 小 信 号 ， 能 够 将 电 路 上 的 一 些 噪 声 信 号 滤 掉 ， 从 而 减 少 了 后 级 电 路 对 噪 声 的 进 一步 放 大 低 频 小 信 号 放 大 电 路 实 际 上 就 是 比 较 小 的 信 号 进 行 放 大 ， 使 其 电 压 、 增 大 ， 然后 输 出 ， 其 原 理 如 图 所 示 ，

40、前 置 放 大 主 要 完 成 对 小 信 号 的 放 大 ， 使 用 一 个 同 相 放 大 电路 对 输 入 的 小 信 号 的 电 压 的 放 大 ， 得 到 后 一 级 所 需 要 的 输 入 。 后 一 级 主 要 对 信 号 再 一步 放 大 ， 经 过 电 压 跟 随 器 使 其 能 够 驱 动 电 阻 而 得 到 所 需 要 的 输 出 信 号 。 设 计 时 首 先 根据 技 术 指 标 要 求 ， 对 整 机 电 路 进 行 适 当 安 排 ， 确 保 各 级 的 增 益 分 配 ， 然 后 对 各 级 电 路进 行 具 体 的 设 计 。3.1 总 体 方 框 图 设 计

41、图-2，总电路方案图主要由电源，地线，输入信号经集成块 LM358 一级放大后再进行 LM358 二级放大，可以通过定位器条节二级放大倍数 1-5 倍，经过电压跟随器得到输出电压。接通电源后，输入信号电压放大后得到输出电压，连接示波器长生输入电压和输出电压波形，记录数据，计算得出放大倍数。3.2 方 案 设 计 与 论 证由于提供的低频小信号非常弱，要在低频控制级前加一个前置放大器。考虑到设计电路对频率响应及零输入时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器 LM358。输入信号通过两级放大得到输出信号。3.3 前 置 大 电 路 设 计设计的前置 放 大 器 是 二 级 使 用

42、的 ， 它 的 主 要 作 用 将 输 入 的 小 信 号 进 行 一 级 放 大增 益 5倍 ， 之 后 再 进 行 进 一 步 的 放 大 1到 5倍 。 由 于 前 置 放 大 器 仅 仅 只 放 大 了 有 用 的 小信 号 ， 能 够 将 电 路 上 的 一 些 噪 声 信 号 滤 掉 ， 从 而 减 少 了 后 级 电 路 对 噪 声 的 进 一 步 放 大低 频 小 信 号 放 大 电 路 实 际 上 就 是 比 较 小 的 信 号 进 行 放 大 ， 使 其 电 压 、 增 大 ， 然 后 输 出 ，其 原 理 如 图 所 示 ， 前 置 放 大 主 要 完 成 对 小 信 号

43、 的 放 大 ， 使 用 一 个 同 相 放 大 电 路 对 输 入的 小 信 号 的 电 压 的 放 大 ， 得 到 后 一 级 所 需 要 的 输 入 。 后 一 级 主 要 对 信 号 再 一 步 放 大 ，经 过 电 压 跟 随 器 使 其 能 够 驱 动 电 阻 而 得 到 所 需 要 的 输 出 信 号 。 设 计 时 首 先 根 据 技 术 指标 要 求 ， 对 整 机 电 路 进 行 适 当 安 排 ， 确 保 各 级 的 增 益 分 配 ， 然 后 对 各 级 电 路 进 行 具 体的 设 计 。前置放大电路是由 LM358 放大器组成的一级放大电路，放大倍数为 5，即R1=

44、10K，R2=51K,所有电源 =100mV，GND。基准电压 96mv,如下图所示cV图-3，前置 LM358 一级放大电路图经过一级运放的放大，由 ，可以得到 ，于是我们就得到下一级放大5iovUAiU电路的输入电压，即为 。ioLM358 放大器组成的二级放大电路，放大倍数为 1-5，即 R1=10K，R2=51K, 所有电源 =100mV，GND ，如下图所示cV图-4 前置 LM358 二级放大电路图经过二级运放的放大，由 ，可以得到 ，于是我们就得到下一级放大5iovUAiU电路的输入电压。为了提高前置放大器电路的输入阻抗和共模抑制性能，减少输出噪声，采用集成运算放大器构成前置放大

45、器电路时，必须采用同相放大电路构成为了尽可能保证不失真的放大，图中采用两级运算放大器电路 A1 和 A2，每级放大器的增益取决于 R1、R2 和R3、R4，即 A1=1+R4/R1A2=1+Rw1/R5由上述分析可知，低频前置放大器的总增益为 25db，两级前置放大器的增益安排在20db 左右比较合适，每级增益在 5db 左右，以保证充分发挥每级的线性放大性能并满足带宽要求，从而保证不失真，即达到高保真放大质量。3.4 电 压 跟 随 器 电 路 设 计图-5电压跟随器图电压跟随器的缓冲，隔离，提高承载能力的作用。共集电极电路输入阻抗高，输出阻抗低，因此它能在电路阻抗匹配功能的发挥，可以做一个

46、更好的放大电路。当输入阻抗很高，相当于前级电路是开放的；当输出阻抗低，后级电路等效为一个电压源，输出电压不受电路阻抗的影响。第一级电路相当于开路电压输出，而不是由当然阻抗的影响有水平隔震效果后，所以不要相互影响的前，后级电路互不影响。第 4 章 软件介绍第 4 章 软件介绍4.1 Proteus 软 件 介 绍 ：Proteus 软件是英国 Labcenter 电子公司的 EDA 软件（软件的中国总代理广州风标电子科技有限公司，公司） 。它不仅具有其他 EDA 工具仿真软件的功能，还可以模拟装置的单片机及其外围。它是模拟单片机及其外围设备的最佳工具。虽然国内的推广才刚刚开始，但一直从事单片机单

47、片机爱好者，教师，致力于与所有年龄的单片机应用开发技术人员。Proteus 是世界著名 EDA 工具（仿真软件） ，从原理图的设计，调试代码，单片机及外围电路协同仿真，开关电路板的设计，从概念到产品的完整设计真正的实现。是世界上唯一将电路仿真软件的设计，在三的 PCB 设计软件和虚拟仿真软件，支持8051 个处理器模型，HC11，pic10 / 12 / 16 / 18 / 24 / 30 / dsPIC33，AVR 单片机，ARM和 MSP430 单片机， 8086，2010 将增加皮质和 DSP 系列处理器，并继续添加其他系列的处理器模型。在编译器，它也支持 IAR，和 MPLAB 和其他编译器。其功能特点：（1）原理布图 Proteus 软件以及其他 EDA 工具软件（2）PCB 自动或人工布线（3）SPICE 电路仿真革命性的特点：（1）互动的电路仿真用户甚至可以与诸如 RAM，ROM，键