步進式程控放大器設(shè)計

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計步進式程控放大器專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：電本1254姓名：李**學(xué)號：12322454**指導(dǎo)老師：陳因日期：2014/6/23~2014/6/27目錄設(shè)計的目的········································1設(shè)計的內(nèi)容················································6設(shè)計的任務(wù)和要求···············································3方案的選擇············································4實驗數(shù)據(jù)及處理··································5結(jié)論仿真圖的展示···········································實際放大倍數(shù)計算································總結(jié)與心得····················································6一、設(shè)計的目的：設(shè)計一個采用步進方式進行放大倍數(shù)調(diào)整的放大器。通過設(shè)計使學(xué)生了解所學(xué)的電子技術(shù)課程的理論知識在生產(chǎn)實際中的綜合應(yīng)用。加深學(xué)生對所學(xué)的理論知識與實際的應(yīng)用的結(jié)合，全面提高學(xué)生分析、判斷、解決問題的能力，拓寬知識面，系統(tǒng)的進行電子電路的工程實踐訓(xùn)練。使學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力、查詢資料能力及書寫報告能力，有一個較大的提高，為畢業(yè)設(shè)計打下一定的基礎(chǔ)。二、設(shè)計的內(nèi)容：1.設(shè)計一個步進式程控放大器。2.對給定的電路要求及參數(shù)指標(biāo)，分單元進行設(shè)計。對電路參數(shù)進行必要的計算，選擇元器件參數(shù)。3.畫出完整的電路原理圖。4.對設(shè)計的電路進行仿真驗證（可分單元進行仿真）。三、設(shè)計的任務(wù)和要求：1.技術(shù)指標(biāo)：（1.）電壓放大倍數(shù)范圍：30~100，步進調(diào)節(jié)單位10。（2.）電壓放大倍數(shù)可由按鍵或開關(guān)控制，并滿足Uo=-NUi。（3.）Ui是緩慢變換的真流信號。（4.）輸入電阻≥10MΩ。2.畫出程控放大器的電原理圖（電路及所用元器件自定）。3.對設(shè)計的電路進行仿真驗證（可分單元進行仿真），給出仿真驗證的結(jié)果。4.每一位學(xué)生對設(shè)計內(nèi)容都應(yīng)根據(jù)自己所學(xué)知識、水平及能力獨立完成，不得有雷同。5.寫出完整的設(shè)計報告。四、方案的選擇五、實驗數(shù)據(jù)及處理1、原理圖展示2、元器件的簡介LM324系列器件帶有差動輸入的四運算放大器。與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。說明：LM324系列由四個獨立的，高增益，內(nèi)部頻率補償運算放大器，其中專為從單電源供電的電壓范圍經(jīng)營。從分裂電源的操作也有可能和低電源電流消耗是獨立的電源電壓的幅度。應(yīng)用領(lǐng)域包括傳感器放大器，直流增益模塊和所有傳統(tǒng)的運算放大器可以更容易地在單電源系統(tǒng)中實現(xiàn)的電路。例如，可直接操作的LM324系列，這是用來在數(shù)字系統(tǒng)中，輕松地將提供所需的接口電路，而無需額外的±15V電源標(biāo)準的5V電源電壓。參數(shù)描述：運放類型:低功率放大器數(shù)目:4帶寬:1.2MHz針腳數(shù):14工作溫度范圍:0°Cto+70°C封裝類型:SOIC3dB帶寬增益乘積:1.2MHz變化斜率:0.5V/μs器件標(biāo)號:324器件標(biāo)記:LM324AD增益帶寬:1.2MHz電源電壓最大:32V電源電壓最小:3V芯片標(biāo)號:324表面安裝器件:表面安裝輸入偏移電壓最大:7mV運放特點:高增益頻率補償運算額定電源電壓:+15V特點\o"編輯本段"編輯短路保護輸出真差動輸入級可單電源工作：3V-32V低偏置電流：最大100mA每封裝含四個運算放大器具有內(nèi)部補償?shù)墓δ芄材７秶鷶U展到負電源行業(yè)標(biāo)準的引腳排列輸入端具有靜電保護功能這個是最常用的運算放大器1，2，3腳是一組5，6，7腳是一組，8，9，10腳是一組，12，13，14腳是一組，剩下的兩個腳是電源，1，7，8，14是各組放大器的輸出腳，其它的就是輸入腳。至于使用地方，那就是你需要比較器和運算放大器的所有地方你都可以用，只是當(dāng)你所需要用到運算放大器的地方對運算放大器的性能要求很高的時候那你就得看看LM324是不是滿足性能要求了！單位增益內(nèi)部頻率補償大直流電壓增益100dB的高帶寬（單位增益）1兆赫（溫度補償）電源范圍寬：單電源3V至32V電源或雙電源±1.5V至±16V極低的電源漏電流（700μA）基本上是獨立的電源電壓低輸入偏置電流45NA（溫度補償）低的輸入失調(diào)電壓為2mV和失調(diào)電流：5NA輸入共模電壓范圍包括地面差分輸入電壓范圍的電源電壓等于大輸出電壓擺幅0V至V+-1.5V應(yīng)用電路\o"編輯本段"編輯交流信號三分配放大器此電路可將輸入交流信號分成三路輸出，三路信號可分別用作指示、控制、分析等用途。而對信號源的影響極小。因運放Ai輸入電阻高，運放A1-A4均把輸出端直接接到負輸入端，信號輸入至正輸入端，相當(dāng)于同相放大狀態(tài)時Rf=0的情況，故各放大器電壓放大倍數(shù)均為1，與分立元件組成的射極跟隨器作用相同。3、元器件參數(shù)的計算eq\o\ac(○,1)電壓源：10mv100Hz;eq\o\ac(○,2)由電壓跟隨器的合適參數(shù)得、均為10。eq\o\ac(○,3)LM324放大器單電壓工作電壓3~24V，我們選為5V；eq\o\ac(○,4)在反相比例放大器中選為10則要實現(xiàn)步進調(diào)節(jié)單位10的電壓放大倍數(shù)范圍：30~100。放大30倍：=-可求得=300K。=//=9.68k放大40倍：=-可求得=400K。=//=9.76k放大50倍：=-可求得=400K。=//=9.80k放大60倍：=-可求得=400K。=//=9.84k放大70倍：=-可求得=400K。=//=9.86k放大80倍：=-可求得=400K。=//=9.88k放大90倍：=-可求得=400K。=//=9.89k放大100倍：=-可得=400K。=//=9.90k綜上所求反饋電阻Av=9.83k。六、結(jié)論仿真圖的展示eq\o\ac(○,1)電壓跟隨器圖峰峰值為28.047mv；eq\o\ac(○,2)放大30倍峰峰值為-815.866mveq\o\ac(○,3)放大40倍峰峰值為-1.123v；eq\o\ac(○,4)放大50倍峰峰值為-1.372v；eq\o\ac(○,5)放大60倍峰峰值為-1.678v;eq\o\ac(○,6)放大70倍峰峰值為-1.946v；eq\o\ac(○,7)放大80倍峰峰值為-2.232v;放大90倍峰峰值為-2.527v;放大100倍圖峰峰值為-2.787v;七、實際放大倍數(shù)計算：=300KAv==-29.09=400KAv==