测量放大器.docx

北京工业大学课程设计报告
(模电课设题目) 测量放大器(模拟类)
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2015 年 6 月
目录
一、设计题目(模电) 2
二、设计技术指标及设计要求 2
设计任务 2
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参考元器件和芯片 3
三、设计框架 3
四、总体设计思路 3
五、系统选用的元器件 3
3
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六、系统各部分电路说明 4
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七、系统的调试 6
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八、附录 7
系统的实际连线图 7
元器件识别方法和检测方法 7
芯片管脚图及功能表 8
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九、收获和体会 9
一、设计题目
测量放大器(模拟类)
二、设计技术指标及设计要求
设计任务
使用运算放大器设计一套用于交流信号测量的放大器模块。
设计要求
第一部分:信号变换放大器
设计并制作一个信号变换放大器,参见下图。将函数发生器单端输出的正弦电压信号不失真地转换为双端输出信号,以此作为差动放大器的输入信号。
信号变换电路,将单线输入信号分别经过两个运算放大器,一个接成跟随器,另一个接成反相比例放大器,这样通过简单基本的运算放大电路就将单端输入信号变换成双端输出。
第二部分:差动放大器
设计、制作一个测量用的差动放大器,参见下图。输入信号VI取自桥式测量电路的输出,当R1=R2=R3=R4时,Vi=0。R2改变时,产生Vi不为零的电压信号。测量电路与放大器之间有1米长的连接线。
设计要求:
1、差模电压放大倍数AVD=1~500,可手动调节;
2、最大输出电压为± 10V,非线性误差< % ;
3、在输入共模电压+~-,共模抑制比 KCMR >100000 ;
4、在AVD=500时,输出端噪声电压的峰-峰值小于1V;
5、通频带0~10Hz 。
第三部分:前置放大器(设计目标是达到最高的带宽增益积)
设计要求:
1、被测输入正弦波信号最小幅度为有效值10毫伏;(输入幅度尽量小)
2、频率为100HZ~10KHZ;(上限频率尽量高)
3、放大器增益达到40dB。(增益尽量高)
参考元器件和芯片
OP07,电位器,电阻、电容若干
三、设计框架
信号变换放大器
差动放大器
示波器
函数发生器
四、总体设计思路
通过设计框图我们将电路分为两个模块,分别是信号转换模块、差动放大模块。基本思路为:函数发生器单端输出正弦电压信号通过由跟随器和反向比例放大器组成的信号变换放大器不失真地转换为双端输出信号,输入差动放大器来达到放大的目的。
五、系统选用的元器件

原件名称
规格及数量
电阻
×2,10kΩ×12, 47kΩ×2
可变电阻
100kΩ×1
OP07
5个

OP07的选取:OP07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。具有低失调、低漂移、低噪声、偏置电流小等优点。由于OP07同时具