模电课设——测量放大器.doc

课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: 测量放大器设计 初始条件：集成运算放大器LF411，三端固定稳压器CW7812, 25W电源变压器，若干电容电阻及二极管 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、测量放大器及其所用的直流稳压电源① 差模电压放大倍数Ad=② 最大输出电压为10v，非线性误差 ⑥在满足基本要求中对输出端噪声电压和共摸抑制比要求的前提下，将通频带展宽为0-1000Hz。 时间安排：第19周理论讲解，时间：礼拜五5，6，7、8节 地点：鉴三204 第20周理论设计、实验室安装调试，地点：鉴主8楼电工电子实验室 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目录 设计内容及要求 设计原理 设计方案及实现 3．1 方案1及电路图 3．2方案2及电路图 3．3方案3及电路图 3．4方案4及电路图 3．5 直流稳压电源原理图 四．PSpice仿真分析及波形图 五．课程设计的收获体会 六．元器件清单 七主要参考文献资料 摘要 放大器是电子系统的重要组成部分，了解和掌握放大器对于学习和应用电子系统有很大的帮助。信号检测中的放大电路有很多种类型，实际系统中常采用的有测量放大器和隔离放大器。测量放大器又称为 数据放大器或仪表放大器，常用于热电偶，应变电桥.流量计，生物电测量以及其他有较大共模干扰的支流缓变微弱信号的检测。测量放大器是一种高增益、直流耦合放大器，它具有差分输入、单端输出、高输入阻抗和高共模抑制比等特点测量放大器及其所用的稳压电源高输入阻抗和高共模抑制比1、测量放大器及其所用的直流稳压电源① 差模电压放大倍数Ad=② 最大输出电压为10v，非线性误差 ⑤在Av=500时，输出噪声电压的峰-峰值小于 1V。 ⑥在满足基本要求中对输出端噪声电压和共摸抑制比要求的前提下，将通频带展宽为0-1000Hz。 二.设计原理原理概述放大器是电子系统的重要组成部分，了解和掌握放大器对于学习和应用电子系统有很大的帮助。信号检测中的放大电路有很多种类型，实际系统中常采用的有测量放大器和隔离放大器。 测量放大器又称为 数据放大器或仪表放大器，常用于热电偶，应变电桥.流量计，生物电测量以及其他有较大共模干扰的支流缓变微弱信号的检测。测量放大器是一种高增益、直流耦合放大器，它具有差分输入、单端输出、高输入阻抗和高共模抑制比等特点。差分放大器和测量放大器所采用的基础部件（运算放大器）基本相同，它们在性能上与标准运算放大器有很大的不同。标准运算放大器是单端器件，其传输函数主要由反馈网络决定；而差分放大器和测量放大器在有共模信号条件下能够放大很微弱的差分信号，因而具有很高的共模抑制比（ＣＭＲ）。它们通常不需要外部反馈网络。用分离元件构建测量放大器需要花费很多的时间和精力，而采用集成放大器或差分放大器则是一种简便而又可行的替换方案。用集成运算放大器放大信号的主要优点（1） 电路设计简化，组装调试方便，只需适当配外接元件，便可实现输入输出的各种放大关系.（2） 由于运放得开环增益都很高，用其构成的防大电路一般工作的深度负反馈的闭环状态，则性能稳定，非线性失真小。（3） 运放的输入阻抗高，失调和漂移都很小，故很适合于各种微弱信号的放大。又因其具有很高的共模抑制比，对温度的变化，电源的波动以及其他外界干扰独有很强的抑制能力。运算放大器组成的放大电路，按电路的性质可分为反相放大器，同相放大器和差分放大器三种。按输入信号性质又可分为直流放大器和交流放大器两类。差分放大器分为（1）单端输入、单端输出（2）双端输入、单≥≥≥端输出（3）单端输入、双端输出三种，而双端输入、单端输出型差动放大器常用于多级差分放大电路的中间极或末极。 该测量放大器由运放U1和U2按同相输入接法组成第一级差分放大电路，运放U3组成第二级差分放大电路，Rw和R3,R4组成反馈网络，因而引入了负反馈。 U16-U26=(V1-V2)(2R3+Rw)/Rw=(1+2R3/Rw)(V1-V2) 又由第二级差分放大电路中的反相比例器的输入输出关系知 Vo=-R7/R5(U16-U26) 综合以上关系可知 Av=Vo/(V1-V2)=-R7/R5(1+2R3/Rw)