模电_宽带放大器.docx

本科学生综合性实验报告（模电部分）项目组长学号成 员专 业 通信工程 班级通信141 实验项目名称 宽带放大器 指导教师及职称开课学期 2015至2016学年第 3 学期上课时间 2016年7月1日学生实验报告学生姓名学号同组人：实验项目宽带放大器█必修 □选修 □演示性实验 □验证性实验 □操作性实验 █综合性实验实验地点W103实验仪器台号指导教师实验日期及节次2016.07.01--2016.07.05一、实验设计方案实验名称：宽带放大器实验时间：2016.07.01---2016.07.05小组合作： 是● 否○小组成员：1、实验要求：1、用集成运放（注意选择的集成运放高端截止频率要高于2MHz。）设计一个宽带放大器，要求增益不小于40dB，下限截止频率低于10KHz，上限截止频率高于1MHz，带内增益平坦。2、要求输出波形不能出现明显失真。3、扩展功能：在上述要求的基础上，将频带做得更宽，增益做得更大。4、先进行原理分析与方案选择，可以采用仿真软件进行设计。功能实现后，在万能板或印制板上搭建实际电路并进行调试，完成一份设计报告。2、实验场地及仪器、设备和材料：实验地点：江西财经大学枫林园校区物华楼实验设备：模拟电路实验箱、数字万用表、示波器、信号发生器、自制电路等3、实验思路（实验内容、数据处理方法及实验步骤等）：一、实验内容：高增益宽带放大器设计要求：1、用集成运放（注意选择的集成运放高端截止频率要高于2MHz。）设计一个宽带放大器，要求增益不小于40dB，下限截止频率低于10KHz，上限截止频率高于1MHz，带内增益平坦。2、要求输出波形不能出现明显失真。3、扩展功能：在上述要求的基础上，将频带做得更宽，增益做得更大。4、先进行原理分析与方案选择，可以采用仿真软件进行设计。功能实现后，在万能板或印制板上搭建实际电路并进行调试，完成一份设计报告。二、实验电路及原理集成运算放大器是具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元件组成输入和负反馈电路时，可以实现各种特定的函数关系。放大倍数为40dB即100倍，可以用级联来实现。我们用的是同相比例放大器，原理图如下：输出端电压 ，所以可以改变和的值来改变放大倍数。根据所学的知识，以及这次实训的要求，我们先进行了原理图的设计图:元器件以及方案的选择方案的选择：本制作是采用集成运放设计一个宽带放大器，要求增益不小于40dB，下限截频率低于10KHz，上限截止频率高于1MHz，带内增益平坦。所以我们选用的核心芯片为LM6172IN。LM6172IN是一款双高速电压反馈放大器。它具有增益稳定以及提供良好的DC和AC性能，且拥有100MHz的单位增益带宽，3000V/μS的摆率，50mA的通道输出。LM6172提供高性能的双放大器，但它每个通道仅消耗2.3毫安电源电流。可工作在正负5/15V的电压下。详细介绍如下图：LM6172IN图设计电路根据题目我们用Multisim设计了如下电路：分析过程：此次的电路要求是电压放大的增益为40dB即100倍。故在电路的设计中，我们设计了如上图的电路，其中第一级电压的增益Av1为；第二级电压增益Av2为：;系统增益Av为：Av=Av1*0.5*Av2=115.5100满足实验的要求。其中第一级的输出信号减少一半再到第二级的输入。仿真结果如下图:分析：在10K和1M的时候从通道A和通道B可以看出增益超过100倍以上，且由波特测试仪可以看出在1Hz到1.8MHz内增益平缓，为40.873dB,故仿真成功。元器件及材料清单型号功能单价数量LM6172放大器1322kΩ电阻构成负反馈电路电阻0.012047Ω电阻分压0.0120100Ω电阻构成负反馈电路电阻0.01201KΩ电阻构成负反馈电路电阻0.012010uF电容使电源供电稳定0.34六、根据题目我们设计的实物图：反面图如下：正面图如下：指导老师对实验设计方案的意见： 指导老师签名： 年 月 日二、实验结果与分析1、实验目的、场地及仪器、设备和材料、实验思路等见实验设计方案2、实验现象、数据及结果Ⅰ、测试方法按照电路原理图，正确连接电路电源线，接通电源。用示波器测输入信号的波峰值记为，测输出信号的波峰值记为，则放大倍数为 ;不断改变信号源的频率，重复之前对示波器的操作，记录数据。Ⅱ、测试结果（1）当频率190Hz时，黄色为输出，如下图可看出放大100倍左右。当频率为10KHz 时，黄色为输出，如下图可看出放大100倍左右。当频率为500KHz时，黄色为输出，如下图可看出放大100倍左右当频率为1MHz时，黄色为输出，如下图可看出放大51 倍左右3、对实验现象