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测量放大电路的基本要求

测量放大电路的基本要求
测量放大电路的基本要求

一,测量放大电路的基本要求与类型: 1模拟式测量电路的基本组成

增量码数字式测量电路的基本组成: 测量电路的要求:

1. 精度高:低噪声和高抗干扰能力,低漂移,高稳定性,线性与保证度好

2. 动态性能好:响应快,动态失真小

3. 高的识别和分辨能力

4. 转换灵活:信号的处理与运算量程变化,电量参数转换,模数与数模转换

5. 有合适的输入和输出阻抗

6. 可靠性高

7. 经济性好

隔离放大电路:1.抗干扰 2防止漏电,确保安全 3保护低电压测量电路

低漂移集成运算放大电路:1.输出稳定。两个放大器轮换工作,总有一个进行放大输出。优于由通用运放组成的电路 2.共模抑制能力不强 (减小运算放大器的失调和低频干扰引起的零点漂移)

高共模抑制比放大电路:(用来抑制传感器输出共模电压(包括干扰电压)的放大电路称为高共模抑制比放大电路。 )1来自传感器的信号通常伴有较大的共模电压2采用差动输入的方法可以抑制共模信号

3一般运放的共模抑制比为80db 左右,4采用若干个运放可以构成具有更高的共模抑制比的放大电路

传感器

量程切换电

放大器

解调器

信号分离电路

运算电路

模数转换电路

计算机

显示执行机构

振荡器

电源

电路

传 感 器

显示执行机构

数 器

变换电路

脉冲当量

大 器

整形电路

细分电路

辨向电路

指令传感器

电路

手动采样

锁 存

高输入阻抗电路:某些传感器的输出阻抗很高,如电容式、压电式,达到108Ω。 自举式组合高输入阻抗电路:Ri=(R 1R)/(R - R 1)(当R=R1时输入阻抗无穷大) U O = - R 2/R 1(U i ) 电桥放大电路:由传感器电桥和运算放大器组成的放大电路或由传感器和运算放大器构成的电桥都称为电桥放大电路

应用场合:应用于电参量式传感器,如电感式、电阻应变式、电容式传感器等,经常通过电桥转换电路输出电压或电流信号,并用运算放大器作进一步放大,或由传感器和运算放大器直接构成电桥放大电路,输出放大了的电压信号。

特点:1.增益与桥臂电阻无关2.增益比较稳定3,电源要浮置

4.只有当δ<<1时,uo 才与δ近似呈线形关系

线形电桥放大电路:

特点:1.输出电压uo 与δ呈线形关系 2.共模抑止能力较强 3.量程大 4.灵敏度较低

四.什么是信号调制?

调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一个做为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。 解调

在将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调。

调制的功用:在测控系统中,进入测控电路的除了传感器输出的测量信号外,还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱,将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测控电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声,往往给测量信号赋予一定特征,这就是调制的主要功用。

测控系统中常用的信号调制的方法:在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽

u R R R R u o 3

12

3

+-=

调幅:1.原理:调幅就是用调制信号x去控制高频载波信号的幅值。常用的是线性调幅,即让调幅信号的幅值按调制信号x的线性函数变化。

调幅信号的一般表达式可写为:U s=(U m+mx)cosωc t Um—载波信号的幅值

ωc —载波信号的角频率x —调制信号m —调制度

2.实现方法:(1)传感器调制:原因:为了提高测量信号抗干扰能力,常要求从信号一形成就已经是已调信号,因此常常在传感器中进行调制。通过交流供电实现调制eg电阻式传感器、电感式传感器和电容式传感器。还可以用机械或光学的方法实现调制

(2)电路调制:乘法器调制:原理:用乘法器实现双边带调制

开关电路调制,信号相加调制

包络检波:从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。幅值调制就是让已调信号的幅值随调制信号的值变化,因此调幅信号的包络线形状与调制信号一致。只要能检出调幅信号的包络线即能实现解调。这种方法称为包络检波

原理:只要调幅信号中,截去它的下半部,即可获得半波检波后的信号(经全波检波或截去它的上半部也可),再经低通滤波,滤除高频信号,即可获得所需调制信号,实现解调。包络检波就是建立在整流的原理基础上的。

相敏检波:包络检波有两个问题:一是解调的主要过程是对调幅信号进行半波或全波整流,无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位。第二,包络检波电路本身不具有区分不同载波频率的信号的能力。对于不同载波频率的信号它都以同样方式对它们整流,以恢复调制信号,这就是说它不具有鉴别信号的能力。为了使检波电路具有判别信号相位和频率的能力,提高抗干扰能力,需采用相敏检波电路。(相敏检波可以鉴别调制信号相位,从而判别被测量的变化方向,其次相敏检波的选频能力可以提高测控系统的抗干扰能力。在电路方面,相敏检波电路除了需要解调的调幅信号外,还要输入一个参考信号,用于鉴别输入信号的相位和频率)

常用的相敏检波电路:乘法器式相敏检波电路,开关式,相加式,精密整流型,脉冲箝位式鉴相特性:由于在输入信号与参考信号同频但有一定相位差时,输出信号的大小与相位差有确定的函数关系,可以根据输出信号的大小确定相位差的值,相敏检波电路的这一特性称为鉴相特性

调频:调频就是用调制信号x去控制高频载波信号的频率。常用的是线性调频,即让调频信号的频率按调制信号x的线性函数变化。

方法:1传感器调制2.电路调制(电容三点式LC振荡器调频电路,多谐振荡器调频电路)鉴频;对调频信号实现解调,从调频信号中检出反映被测量变化的调制信号称为频率解调或鉴频。

1.微分鉴频:特点:调频调幅信号结论:调频波→调频调幅信号→幅值检波→滤波

2.窄脉冲鉴频电路组成:(1)放大与电平鉴别电路(2)单稳触发器(3)低通滤波器

原理:us的频率越高,单稳触发器输出的脉冲越密,平均电压越高

τ<1/fm=2π/(ωc+mxm)

3.斜率鉴频原理:调谐电路输出的调频调幅信号uo1的幅值随输入信号的频率而改变

使用包络检波电路得到uo1幅值(相同大小的频率引起的幅值变化越大,则灵敏度越高)

调相:调相就是用调制信号x去控制高频载波信号的相位。常用的是线性调相,即让调相信号的相位按调制信号x的线性函数变化。

方法:传感器调制,电路调制,脉冲采样式调相电路

鉴相电路:鉴相就是从调相信号中将反映被测量变化的调制信号检出来,实现调相信号的解调,又称为相位检波。

方法:乘法器鉴相开关式相敏检波电路鉴相相加式相敏检波电路鉴相

RS触发器鉴相脉冲采样式鉴相

各种鉴相方法比较(精度、误差因素、鉴相范围)

1影响鉴相误差的主要因素有:非线性、信号幅值、占空比、门电路与时钟脉冲频率等。

2RS触发器鉴相精度最高,线性好,对U s和U c的占空比没有要求。鉴相范围接近2π。

3相敏检波器或乘法器鉴相原理上有非线性,信号幅值影响鉴相误差。鉴相范围为±π/2 。4脉冲采样鉴相中锯齿波的非线性影响鉴相误差。鉴相范围接近2π。

5异或门鉴相中占空比影响鉴相误差。鉴相范围为0--π。

6通过相位—脉宽变换鉴相时门电路的动作时间与时钟脉冲频率误差对精度有影响,但一般误差较小。

什么是脉冲调宽:脉冲调制是指用脉冲作为载波信号的调制方法。在脉冲调制中具有广泛应用的一种方式是脉冲调宽

脉冲调宽信号的解调主要有哪些方式?

脉冲调宽信号的解调主要有两种方式。一种是将脉宽信号U o送入一个低通滤波器,滤波后的输出u o 与脉宽B成正比。另一种方法是U o用作门控信号,只有当U o为高电平时,时钟脉冲Cp才能通过门电路进入计数器。这样进入计数器的脉冲数N与脉宽B 成正比。两种方法均具有线性特性

五.滤波器的类型,1)信号形式(2)信号频率的选择3)电路组成

4)传递函数的微分方程的阶数

频率特性:

滤波器的主要

性能指标:

(1)特征频率:----通带截频通带与过渡带的分界点频率fp=ωp/2π

--阻带截频阻带与过渡带的分界点频率fr=ωr/2π

—转折频率信号功率衰减到1/2(幅值下降3dB)时的频率fc=ωc/2π

—固有频率(谐振频率)f0=ω0/2π aj1=0时,极点所对应的频率 (2)增益与衰耗 衰耗:增益的倒数

通带增益变化量⊿Kp :通带增益内增益的最大变化量

(3)阻尼系数与品质因数 阻尼系数α: 表征滤波器对角频率为ω0的信号的阻尼作用 品质因数Q=1/α=ω0/⊿ω(评价滤波器的选频特性的重要指标_

(4)灵敏度--表示滤波器的某一性能参数指标y 对某一元件参数x 变化的敏感程度

用途:分析当电路元件实际值偏离设计值时电路实际性能与设计性能的偏差>估计使用过程中电路元件参数变化时,电路性能的变化情况灵敏度越小,滤波器的稳定性越好 (5)群时延函数τ(ω)=d φ(ω)/d ω 用于评价信号经滤波后的相位失真情况

τ(ω)越接近常数,信号的相位失真越小

6滤波器的逼近 (1)巴特沃斯逼近 (2)切比雪夫逼近

使幅频特性更接近矩形 允许有一定的波动 传递函数与幅频特性

(3) 贝赛尔逼近:使通带内相频特性线性度最高,相位失真最小

对于2

阶低通滤波器

有源滤波器的设计:1传递函数的确定2电路结构选择3有源器件的选择 4无源元件的选择:参数计算(图表法(查工具书).计算机辅助设计) 元件的选择--按照精度要求选择合适的电阻

---低阶电路,相对误差≤5%,高阶电路相对误差≤2% 参数计算:1.图表法(查工具书) fc( 或ωc )查表确定C1>>>计算电阻的换标系数K=100/ fcC1

根据Kp 查表确定C2,r1 , r2 , r3. Ri=Kri (i=1,2,3) 电阻值电容值转换为标称值

2计算机辅助设计

元件的选择:按照精度要求选择合适的电阻

低阶电路,相对误差≤5%,高阶电路相对误差≤2%

六,对数运算电路 有温度补偿的对数运算电路:

U o = - U T ln U i /( R 1I S ) U0=-lg(R 2Ui/U R R 1))

3

=

α

1

2

554ln R U R u R R R R R U u R i T

T T o +++-=

反相积分电路:

采样保持电路:组成:模拟开关。模拟信号存储电容。缓冲放大器。

电压比较电路的功能与用途

比较两个输入电压的大小,输出数字量 模拟与数字电路间的接口

种类:单阈值比较器,求和比较电路,迟滞比较器

C Q dt t U RC U t i o 0

0)(1?

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电子技术实验报告—实验单级放大电路

电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路系别: 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期:

目录 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) (一)单级低频放大器的模型和性能 (3) (二)放大器参数及其测量方法 (5) 四、实验内容 (7) 1、搭接实验电路 (7) 2、静态工作点的测量和调试 (8) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (9) 4、放大器上限、下限频率的测量 (10) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (11) 五、思考题 (11) 六、实验总结 (11)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 2.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4.数字万用表1台 5.多功能电路实验箱1台 6.交流毫伏表1台 三、实验原理 (一)单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放

大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容C e,这样就引入了电流串联负反馈。

实验三功率放大电路实验报告

实验三功率放大电路实验 报告 The following text is amended on 12 November 2020.

集成功率放大电路一. 实验目的 1.掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法; 2.了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功率放大器的使用方法。 二. 实验仪器设备 1.实验箱 2. 示波器 3. 万用表 4. 电流表 有关试验方法的说明: (1)测量最大不失真功率:max O P 在放大器的输入端接入频率为1kHz的正弦频率信号;Vi置最小 (Vi<20mV);在放大器的输出端街上示波器和毫伏表,逐渐增大Vi, 使示波器显示出最大不失真波形,用毫伏表测出电压有效值mox O V,则最大不失真输出功率为: (2)测量功率放大器的效率 : 在保持Vo为最大不失真输出幅度的情况下,由电流表测量直流电源Vcc的输出电流E I,此时电源Vcc提供的直流输出功率为: 注:此处Vcc应为正负电源之差。 功率放大器的效率为:

集成功率放大器的实验电路 三. 实验内容及步骤 1、连接电路: 接入正负电源(+V CC、-V EE) 接入负载电阻R L 串入电流表 2、打开电源开关,记录电流表的读数,即为静态电流I E

3、将电流表换至较高档位,接入输入信号v i,按后面要求进行测量。 负载电阻R L=时, 按表分别用示波器测量输出电压峰值为2V和4V时的电流I E,计算输出功率P O、电源供给功率P E和效率η; 逐渐增大输入电压,用示波器监视输出波形,记录最大不失真时的输出电压的峰值v omax和电流I E,并计算此时的输出功率P O,电源供给功率P E 和效率η,填表。 实验需要测量的数值有I E和V omax ,P O,P E ,η由实验数据计算得到,计算公式如下: 实验注意事项: 功率放大器输出大电压大电流,工作在极限状态,产热较多,需要谨慎操作防止烧毁功放; I时刻监视电流表防止电流超过电流表在测量最大不失真电压时的E 量程; V时,一定使输入电压Vi置最小,然后逐渐测量最大不失真电压max O 慢慢增大输入Vi 。

测量放大器汇总

测量放大器 摘要:放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。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。 测量放大器也称为仪表放大器或数据放大器,它是一种可以用来放大微弱差值信号的高精度放大器,在测量控制等领域具有广泛的用途。通常,测量放大器多采用专用集成模块来实现,虽然有很高的性能指标,但不便于实现增益的预置与数字控制,同时价格较高。为此,结合应用实际,利用高增益运放,设计了一种具有高共模抑制比,高增益数控可显的测量放大器。提高了测量放大器的性能指标,并实现放大器增益较大范围的步进调节。 本次设计通过采用仪用放大器的改造来实现设计一测量放大器及其所用的稳压电源,并满足其高输入阻抗和高共模抑制比及高通频带的要求.。测量放大器主要实现对微信号的测量,主要通过运用集成运放组成测量放大电路实现对微弱信号的放大,要求有较高的共模抑制能力及较高的输入电阻,减少测量的误差及对被测电路的影响,并要求放大器的放大倍数可调已实现对比较大的范围的被测信号的测量。 测量放大器前级主要用差分输入,经过双端信号到单端信号的转换,最终经比例放大进行放大。 2.1设计任务

设计并制作一个测量放大器及所用的直流稳压电源。参见图1。输入信号V I取自桥式测量电路的输出。当R1=R2=R3=R4时,V I=0。R2改变时,产生V I≠0的电压信号。测量电路与放大器之间有1米长的连接线。 2.2测量放大器的设计 2.2.1 设计内容及要求 a. 差模电压放大倍数A VD=1~500,可手动调节; b. 最大输出电压为± 10V,非线性误差< 0.5%; c. 在输入共模电压+7.5V~-7.5V范围内,共模抑制比K CMR >105 ; d. 在A VD=500时,输出端噪声电压的峰-峰值小于1V; e. 通频带0~10Hz 2.2.2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,因此得到广泛的应用。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。

温度检测放大电路的设计

温度检测放大电路的设计设计任务 目录 第1章电路设计原理与实验电路 1.1设计任务及要求 1.2 温度检测放大电路的特点及其应用 1.3 设计方案 1.4 单元模块 1.4.1电桥电路 1.4.1.1传感器的选择 1.4.1.2参数的设定 1.4.2一级放大电路 1.4.3滤波电路 1.4.4次级放大电路 第2章电路板的制作及电路焊接与调试 2.1 电路板的制作 2.2 电路的安装 2.3 电路测试 心得与体会 鸣谢 附录

设计要求 (1)基本要求: ①设计放大电路,确定电路的电压放大倍数A,其意义是当温度传感器的电阻变化量△R=0时,电路的输出电压为0V;当△R变化最大时,电路的输出电压为5V。 ②放大电路输出电压的实际值与理论值的相对误差小于5%。 ③具有调零电路,即输入电压为零时,电路的输出电压也应为零。 (2)提高要求: ①为减少或消除外界干扰,电路应具有低通功能。 1.2 温度检测放大电路的特点及其应用 温度检测放大电路能实时检测环境等的温度,将温度的变化转换成电信号,从而送给其他电路,如显示电路,控制电路等。选择不同的温度传感器配上适当的放大电路可以使用与不同的环境,而且随着技术的提高,温度传感器的的品质大大提高,灵敏度更高,体积更加小型,而且价格还比较便宜。 温度检测放大电路是其他电路的信号来源,广泛应用于温度检测和自动控制等电路。 1.3 设计方案 电路原理方框图如图1所示:

电桥电路输出的信号非常微弱,经过初级放大电路的放大过后,提供给低通滤波器滤波,滤掉高次谐波的干扰信号,然后再经过一级放大电路的放大输出。 1.4 单元模块 1.4.1电桥电路的设计 电桥电路是用来把传感器的电阻、电容、电感变化转换为电压或电流。分为 直流电桥和交流电桥,交流电桥主要用于测量电容式传感器和电感式传感器的电容和电感的变化,直流电桥主要用于电阻式传感器,例如,热敏电阻、电位器等 。我们这里是用来是用热敏电阻来测量温度的变化,所以先用直流电桥。电桥还可以分为单臂电桥,半桥差动和全桥差动。全桥差动和板桥差动虽然输出信号与电源的影响减小,但增加了传感器的个数,为了节约成本,我们选择了单臂电桥。电桥电路如图2所示: 图中R5,R6,R7,R8和R21构成电桥电路,其中R21起的作用是,在传感器变化为零时,调节R21使电桥平衡,输出为零。假设 R5=R6=R7=R8=R,电桥输出 U R R U O . 41?= ;电桥的输出受电源的影响 很大,因此要求电源为稳定的电源,我们选择的电源电路如图3所示: 图中稳压管1N4733稳定的电压为5.1V ,再进过R2,R3的分压,使得运放的通向输入端的电压为2.55V ,运放及R4构成精密电源的输出缓冲级,使输出的电压更加精确稳定,从而减小了电源对电桥输出信号的影响。 1.4.1.1温度传感器的选择

放大电路练习题和答案解析

一、填空题 1.射极输出器的主要特点是电压放大倍数小于而接近于1,输入电阻高、输出电阻低。 2.三极管的偏置情况为发射结正向偏置,集电结反向偏置时,三极管处于饱和状态。 3.射极输出器可以用作多级放大器的输入级,是因为射极输出器的输入电阻高。 4.射极输出器可以用作多级放大器的输出级,是因为射极输出器的输出电阻低。 5.常用的静态工作点稳定的电路为分压式偏置放大 电路。 6.为使电压放大电路中的三极管能正常工作,必须选择合适的静态工作点。 7.三极管放大电路静态分析就是要计算静态工作点,即计算、、三个值。 8.共集放大电路(射极输出器)的集电极极是输入、输出回路公共端。 : 9.共集放大电路(射极输出器)是因为信号从发射极极输出而得名。() 10.射极输出器又称为电压跟随器,是因为其电压放大倍数电压放大倍数接近于1 。 11.画放大电路的直流通路时,电路中的电容应断开。

12.画放大电路的交流通路时,电路中的电容应短路。 13.若静态工作点选得过高,容易产生饱和失真。 14.若静态工作点选得过低,容易产生截止失真。 15.放大电路有交流信号时的状态称为动态。 16.当输入信号为零时,放大电路的工作状态称为静态。 17.当输入信号不为零时,放大电路的工作状态称为动态。 18.放大电路的静态分析方法有估算法、图解 法。 ( 19.放大电路的动态分析方法有微变等效电路法、图解法。 20.放大电路输出信号的能量来自直流电源。 二、选择题 1、在图示电路中,已知=12V,晶体管的=100,' R=100k b Ω。当 U=0V时,测得=,若要基极电流=20μA,则为kΩ。 i A A. 465 B. 565 2.在图示电路中,已知=12V,晶体管的=100,若测得=

OTL功率放大器实验报告(DOC)

课程设计 课程名称模拟电子技术 题目名称功率放大器 专业班级12网络工程本2 学生姓名郭能 学号51202032019 指导教师孙艳孙长伟 二○一三年十二月二十三日 目录 引言 (2)

一、设计任务与要求 (2) 1.1 设计任务 (2) 1.2 设计要求 (2) 二、方案设计 (3) 三、总原理图及元器件清单 (4) 四、电路仿真与调试 (6) 五、性能测试与分析 (7) 六、总结 (8) 七、参考文献 (8)

OTL功率放大器 引言:OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。它的特点是:采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出),有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出)。 1:设计任务与要求 1.1设计任务: 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 3.掌握OTL音频功率放大器的设计方法,基本工作原理和性能指标测试方法。 4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试,进一步加深对互补对称功率放大电路的理解,增强实际动手能力。 1.2 设计要求: 1.设计时要综合考虑实用,经济并满足性能指标的要求,合理选用元器件。 2.广泛查阅相关的资料,不懂的地方积极向老师同学请教,讨论。认真独立的完成课题的设计。 3.按时完成课程设计并提交设计报告。 2:方案设计 要求设计一个由二极管,三极管,电容,电阻等元件组合而成的OTL音频功

电子专业技术实验报告—实验4单级放大电路

电子技术实验报告—实验4单级放大电路

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电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路系别: 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期:

目录 一、实验目的 (5) 二、实验仪器 (5) 三、实验原理 (5) (一)单级低频放大器的模型和性能 (5) (二)放大器参数及其测量方法 (7) 四、实验内容 (9) 1、搭接实验电路 (9) 2、静态工作点的测量和调试 (10) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (11) 4、放大器上限、下限频率的测量 (12) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (13) 五、思考题 (13) 六、实验总结 (13)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 2.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4.数字万用表1台 5.多功能电路实验箱1台 6.交流毫伏表1台 三、实验原理 (一)单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放

大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容C e,这样就引入了电流串联负反馈。

PT100温度传感器测量电路

PT100温度传感器测量电路 温度传感器PT100是一种稳定性和线性都比较好的铂丝热电阻传感器,可以工作在 -200℃ 至650℃ 的范围.本电路选择其工作在 -19℃ 至500℃ 范围。 整个电路分为两部分,一是传感器前置放大电路,一是单片机 A/D 转换和显示,控制,软件非线性校正等部分。 前置放大部分原理图如下: 工作原理: 传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支 3K92 的电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式. 按照 PT100 的参数,其在0℃ 到500℃ 的区间内,电阻值为 100 至280.9Ω,我们按照其串联分压的揭发,使用公式:Vcc/(PT100+3K92)* PT100 = 输出电压(mV),可以计算出其在整百℃时的输出电压,见下面的表格:

单片机的 10 位 A/D 在满度量程下,最大显示为 1023 字,为了得到PT100 传感器输出电压在显示 500 字时的单片机 A/D 转换输入电压,必须对传感器的原始输出电压进行放大,计算公式为:(500/1023 * Vcc)/传感器两端电压( mV/℃ ) ,(Vcc=系统供电=5V),可以得到放大倍数为10.466 。 关于放大倍数的说明:有热心的用户朋友询问,按照 (500/1023 * Vcc)/传感器两端电压不能得到 10.466 的结果,而是得到 11.635的结果。实际上,500 个字的理想值是无法靠电路本身自然得到的,自然得到的数字仅仅为 450 个字,因此,公式中的500℃ 在实际计算时的取值是 450 而不是 500 。450/1023*5/(0.33442-0.12438)≈10.47 。其实,计算的方法有多种,关键是要按照传感器的mV/℃ 为依据而不是以被测温度值为依据,我们看看加上非线性校正系数:10.47*1.1117=11.639499 ,这样,热心朋友的计算结果就吻合了。 运算放大器分为两级,后级固定放大 5 倍(原理图中 12K/3K+1=5),前级放大为:10.465922/5=2.0931844 倍,为了防止调整时的元器件及其他偏差,使用了一只精密微调电位器对放大倍数进行细调,可以保证比较准确地调整到所需要的放大倍数(原理图中 10K/(8K2+Rw)+1)。

模电实验02_基本放大电路实验

实验二 基本放大电路实验 验证性实验——晶体管共射放大电路 1.实验目的 ①掌握放大电路的静态工作点和电压放大倍数的测量方法。 ②了解电路元件参数改变对静态工作点及电压放大倍数的影响。 ③掌握放大电路输入、输出电阻的测量方法。 2.实验电路及仪器设备 ⑴ 实验电路 单管共射放大电路如图1-6所示。 图1-6 单级共射放大电路 R b1 20k Ω R b2 10k Ω R c 、R s 、R L 3k Ω R e 2k Ω C 1、C 2 10μF C e 47μF V 3DG6 β 50~60 V CC 12V ⑵ 实验仪器设备 ①双踪示波器 1台 ②直流稳压电源 1台 ③信号发生器 1台 ④交流毫伏表 1台 ⑤数字(或指针)式万用表 1块 3.实验内容及步骤 ⑴ 测量静态工作点 ①先将直流电源调整到12V ,关闭电源。 ②按图1-6连接电路,注意电容器C 1、C 2、C e 的极性不要接反,最后连接电源线。 ③仔细检查连接好的电路,确认无误后,接通直流稳压电源。 ④按表1-5用数字万用表测量各静态电压值,并将结果记入表1-5中。 表1-5 静态工作点实验数据 ⑵ 测量电压放大倍数 ①按图1-7将信号发生器和交流毫伏表接入放大器的输入端,示波器接入放大器的输出端。调节信号 发生器为放大电路提供输入信号为1kHz 的正弦波i U ,示波器用来观察输出电压o U 的波形。适当调整信号发生器的值,确保输出电压o U 不失真时,分别测出o U 和i U 的值,求出放大电路的电压放大倍数u A 。

图1-7 实验线路与所用仪器连接图 ②观察交流毫伏表读数,保持U i 不变,改变R L ,观察负载电阻改变对电压放大倍数的影响,将测量结果记入表1-6中。 表1-6 电压放大倍数实测数据(保持U i 不变) ⑶ 观察工作点变化对输出波形的影响 调整信号发生器的输出电压幅值(增大放大器的输入电压U i ),观察放大电路的输出电压的波形,使放大电路处于最大不失真电压时,逐个改变基极电阻R b1的值,分别观察R b1变化对静态工作点及输出波形的影响,将所测结果记入表1-7中。 表1-7 R b1对静态、动态影响的实验结果 ⑷ 测量输入电阻R i 及输出电阻R o ①测量输入电阻R i 方法一:测量原理图如图1-8所示,在放大电路与信号源之间串入一固定电阻 R =3k Ω,在输入电压波形不失真的条件下,用交流毫伏表测量U s 以及相应U i 的值,并按式(1-1)计算R i i i s i U R R U U = - (1-1) 方法二:测量原理图如图1-9所示,当R =0时,在输出电压波形不失真的条件下,用交流毫伏表测出输出电压U o1;当R =3k Ω时,测出输出电压U o2,并按式(1-2)计算R i o2 i o1o2 U R R U U = - (1-2) 将两种方法的测量结果计算出的R i 与理论值比较,分析测量误差。R 的取值接近于R i 。

音频功率放大器实验报告

一、实验目的 1)了解音频功率放大器的电路组成,多级放大器级联的特点与性能; 2)学会通过综合运用所学知识,设计符合要求的电路,分析并解决设计过程中遇到的问题,掌握设计的基本过程与分析方法; 3)学会使用Multisim、Pspice等软件对电路进行仿真测试,学会Altium Designer使用进行PCB制版,最后焊接做成实物,学会对实际功放的测试调试方法,达到理想的效果。 4)培养设计开发过程中分析处理问题的能力、团队合作的能力。 二、实验要求 1)设计要求 设计并制作一个音频功率放大电路(电路形式不限),负载为扬声器,阻抗8Ω。要求直流稳压电源供电,多级电压、功率放大,所设计的电路满足以下基本指标: (1)频带宽度50Hz~20kHz,输出波形基本不失真; (2)电路输出功率大于8W; (3)输入阻抗:≥10kΩ; (4)放大倍数:≥40dB; (5)具有音调控制功能:低音100Hz处有±12dB的调节范围,高音10kHz 处有±12dB的调节范围; (6)所设计的电路具有一定的抗干扰能力; (7)具有合适频响宽度、保真度要好、动态特性好。 发挥部分: (1)增加电路输出短路保护功能; (2)尽量提高放大器效率; (3)尽量降低放大器电源电压; (4)采用交流220V,50Hz电源供电。 2)实物要求 正确理解有关要求,完成系统设计,具体要求如下: (1)画出电路原理图; (2)确定元器件及元件参数; (3)进行电路模拟仿真; (4)SCH文件生成与打印输出;

(5)PCB文件生成与打印输出; (6)PCB版图制作与焊接; (7)电路调试及参数测量。 三、实验内容与原理 音频功率放大器是一种应用广泛、实用性强的电子音响设备,它主要应用于对弱音频信号的放大以及音频信号的传输增强和处理。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分,如图1所示。 v 图1 音频功率放大器的组成框图 1)前置放大级 音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输出驱动扬声器。声音源的种类有多种,如传声器(话筒)、电唱机、录音机(放音磁头)、CD 唱机及线路传输等,这些声音源的输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般功率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器中的话,对于输入过低的信号,功率放大器输出功率不足,不能充分发挥功放的作用;假如输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真,这样将失去了音频放大的意义。所以一个实用的音频功率放大系统必须设置前置放大器,以便使放大器适应不同的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。另外在各种声音源中,除了信号的幅度差别外,它们的频率特性有的也不同,如电唱机输出信号和磁带放音的输出信号频率特性曲线呈上翘形,即低音被衰减,高音被提升。对于这样的输入信号,在进行功率放大器之前,需要进行频率补偿,使其频率特性曲线恢复到接近平坦的状态,即加入频率均衡网络放大器。 对于话筒和线路输入信号,一般只需将输入信号进行放大和衰减,不需要进行频率均衡。前置放大器的主要功能一是使话筒的输出阻抗与前置放大器的输入阻抗相匹配;二是使前置放大器的输出电压幅度与功率放大器的输入灵敏度相匹配。由于话筒输出信号非常微弱,一般只有100μV~几毫伏,所以前置放大器输入级的噪声对整个放大器的信噪比影响很大。前置放大器的输入级首先采用低噪声电路,对于由晶体管组成的分立元件组成的前置放大器,首先要选择低噪声的晶体管,另外还要设置合适的静态工作点。由于场效应管的噪声系数一般比晶体管小,而且它几乎与静态工作点无关,在要求高输入阻抗的前置放大器的情况下,

实验一单级放大电路

实验一单级放大电路 一、实验目的 1、掌握单管电压放大电路的调试和测试方法。 2、掌握放大器静态工作点和负载电阻对放大器性能的影响。 3、学习测量放大器的方法,了解共射极电路的特性。 4、学习放大器的动态性能。 二、实验仪器 1、模拟电路实验箱及附件板 2、示波器 3、万用表 4、直流毫伏表 5、交流毫伏表 6、函数发生器 7、+12V电源 三、实验原理 实验采用分压式工作点稳定电路,如图1.1所示。

1、静态工作点的估算 当流过基极分压电阻的电流远远大于三极管的基极电流时,可以忽略BQ I , 则有:CC 2b 1b 1 b BQ V R R R V += ,e BEQ BQ EQ CQ R U V I I -=≈ )(e c CQ CC e EQ c CQ CC CEQ R R I V R I R I V U +-≈--= β CQ BQ I I = 2、动态指标的估算与测试 放大电路的动态指标主要有电压放大倍数,输入电阻,输出电阻及通频带等。 理论上,电压放大倍数be L u r R A '-=β ,输入电阻be be 2b 1b i ////r r R R R ≈=,输出电阻c o R R ≈ 测量电压放大倍数时,首先将电路调整到的合适静态工作点,给定输入电压i u ,在输出电压不失真的情况下,用毫伏表测出输出电压o u 与输入电压i u 的 有效值,则i o u U U A = 四、实验内容及步骤 1、在模拟电路实验箱上插上附件板,按图1.1电路,用插接线连接实验电

路,接线完毕,检查无误后,接上+12V直流电源。 2、调试静态工作点 接通直流电源前,先将R W调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零。接通+12V电源、调节R W,使I C=2.0mA(即U E=2.0V),用直流电压表测量U B、U E、U C及用万用电表测量R B2值。记入表1-1。 表1-1 I C=2mA 3、测量电压放大倍数 在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号u S,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压U i 10mV,同时用示波器观察放大器输出电压u O波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述两种情况下的U O值,并用双踪示波器观察u O和u i的相位关系,记入表1-2。 表1-1 I C=2mA 表2.1

温度检测电路

第1章绪论 1.1 引言 温度检测在自动控制系统电路设计中的使用是相当广泛的,系统往往需要针对控制系统内部以及外部环境的温度进行检测,并根据温度条件的变化进行必要的处理,如:补偿某些参数、实现某种控制和处理、进行超温告警等。因此,对所监控环境温度进行精确检测是非常必要的,尤其是一些对温度检测精度要求很高的控制系统更是如此。良好的设计可以准确的提取系统的真实温度,为系统的其他控制提供参考;而相对不完善的电路设计将给系统留下极大的安全隐患,对系统的正常工作产生非常不利的影响。本文结合实践经验给出两种在实际应用中验证过的设计方案。 1.2 设计要求 1.确定设计方案画出电路图 2.完成所要求的参数计算 3.对电路进行焊接与组装 4.对电路进行调试 5.写出使用说明书 1.2.1 设计题目和设计指标 设计题目:温度检测电路 技术指标:1. 量程:0-30摄氏度 2. 两位数码管显示 1.2.2 设计功能 1. 温度检测

2. 信号调理 3. 数码显示 1.2.3 硬件设计 1.传感器可选择LM35(因为热敏电阻的精度不高)。 2.模数转换,译码可选择集成芯片ICL7107芯片。 3.显示电路可以选择数码管三位显示室温。 1.3 需要做的工作 1.器件选型 2.原理图绘制 3.各个流程设计 4.仿真之后做出实物

第2章电路的方框图 2.1 数字温度计电路原理系统方框图 数字温度计电路原理系统方框图,如图1-1所示。 图1-1 电路原理方框图 2.2 方框图工作流程介绍 通过温度传感器采集到温度信号,经过放大电路送到A/D 转换器,然后通过译码器驱动数码管显示温度。在温度采集过程中我们选择多种传感器进行比较,但我们最终选择LM35温度传感器,因为它校准方式简单,使用温度范围适中。在A/D转换和译码的过程中,我们选择了ICL7107芯片,因为他集模数转换与译码器于一体,使得外围电路简单,易于焊接,而且抗干扰能力强。

音频功率放大电路实验报告分析

实验报告 课程名称: 电路与模拟电子技术实验 指导老师: 成绩:__________________ 实验名称: 音频功率放大电路 实验类型: 研究探索型实验 同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求 1、理解音频功率放大电路的工作原理。 2、学习手工焊接和电路布局组装方法。 3、提高电子电路的综合调试能力。 4、通过myDAQ 来分析理论数据和实际数据之间的关系。 二、实验内容和原理(必填) 音频功率放大电路,也即音响系统放大器,用于对音频信号的处理和放大。按其构成可分为前置放大级、音调控制级和功率放大级三部分。 作为音响系统中的放大设备,它接受的信号源有多种形式,通常有话筒输出、唱机输出、录音输出和调谐器输出。它们的输出信号差异很大,因此,音频功放电路中设置前置放大级以适应不同信号源的输入。 为了满足听众对频响的要求和弥补设置了音调控制放大器,希望能对高音、低音部分的频率特性进行调节扬声器系统的频率响应不足,。 为了充分地推动扬声器,通常音响系统中的功率放大器能输出数十瓦以上功率,而高级音响系统的功放最大输出功率可达几百瓦以上。 扩音机的整机电路如下图所示,按其构成,可分为前置放大级,音调控制级和功率放大级三部分。 装 订 线

前置放大电路: 前置放大级输入阻抗较高,输出阻抗较低。前置放大级的性能对整个音频功放电路的影响很大,为了减小噪声,前置级通常要选用低噪声的运放。 由A1组成的前置放大电路是一个电压串联负反馈同相输入比例放大器。 理想闭环电压放大倍数为:23 1R R A vf + = 输入电阻:1R R if = 输出电阻:0of =R 功率放大级: 对于功率放大级,除了输出功率应满足技术指标外,还要求电路的效率高、非线性失真小、输出与音箱负载相匹配,否则将会影响放音效果。 集成功率放大器通常有OTL 和OCL 两种电路结构形式。OTL 功放的优点是只需单电源供电,缺点是输出要通过大电容与负载耦合,因此低频响应较差;OCL 功放的优点是输出与负载可直接耦合,频响特性较好,但需要用双电源供电。(实验室提供本功能模块) 本实验电路的功率放大级由集成功率器件TDA2030A 连成OCL 电路输出形式。 TDA2030A 功率集成电路具有转换速率高,失真小,输出功率大,外围电路简单等特点,采用5脚塑料封装结构。其中1脚为同相输入端;2脚为反相输入端;3脚为负电源;4脚为输出端; 5脚为正电源。 功放级电路中,电容C15、C16用作电源滤波。D1和D2为防止输出端的瞬时过电压损坏芯片的保护二极管。R11、C10为输出端校正网络以补偿感性负载,其作用是把扬声器的电感性负载补偿接近纯电阻性,避免自激和过电压。 图中通过R10、R9、C9引入了深度交直流电压串联负反馈。由于接入C9,直流反馈系数F ′=1。对于交流信号而言,

测量放大电路的基本要求

一,测量放大电路的基本要求与类型: 1模拟式测量电路的基本组成 增量码数字式测量电路的基本组成: 测量电路的要求: 1. 精度高:低噪声和高抗干扰能力,低漂移,高稳定性,线性与保证度好 2. 动态性能好:响应快,动态失真小 3. 高的识别和分辨能力 4. 转换灵活:信号的处理与运算量程变化,电量参数转换,模数与数模转换 5. 有合适的输入和输出阻抗 6. 可靠性高 7. 经济性好 隔离放大电路:1.抗干扰 2防止漏电,确保安全 3保护低电压测量电路 低漂移集成运算放大电路:1.输出稳定。两个放大器轮换工作,总有一个进行放大输出。优于由通用运放组成的电路 2.共模抑制能力不强 (减小运算放大器的失调和低频干扰引起的零点漂移) 高共模抑制比放大电路:(用来抑制传感器输出共模电压(包括干扰电压)的放大电路称为高共模抑制比放大电路。 )1来自传感器的信号通常伴有较大的共模电压2采用差动输入的方法可以抑制共模信号 3一般运放的共模抑制比为80db 左右,4采用若干个运放可以构成具有更高的共模抑制比的放大电路 传感器 量程切换电 路 放大器 解调器 信号分离电路 运算电路 模数转换电路 计算机 显示执行机构 振荡器 电源 电路 传 感 器 显示执行机构 计 算 机 锁 存 器 计 数 器 变换电路 脉冲当量 放 大 器 整形电路 细分电路 辨向电路 指令传感器 电路 手动采样 锁 存 指 令

高输入阻抗电路:某些传感器的输出阻抗很高,如电容式、压电式,达到108Ω。 自举式组合高输入阻抗电路:Ri=(R 1R)/(R - R 1)(当R=R1时输入阻抗无穷大) U O = - R 2/R 1(U i ) 电桥放大电路:由传感器电桥和运算放大器组成的放大电路或由传感器和运算放大器构成的电桥都称为电桥放大电路 应用场合:应用于电参量式传感器,如电感式、电阻应变式、电容式传感器等,经常通过电桥转换电路输出电压或电流信号,并用运算放大器作进一步放大,或由传感器和运算放大器直接构成电桥放大电路,输出放大了的电压信号。 特点:1.增益与桥臂电阻无关2.增益比较稳定3,电源要浮置 4.只有当δ<<1时,uo 才与δ近似呈线形关系 线形电桥放大电路: 特点:1.输出电压uo 与δ呈线形关系 2.共模抑止能力较强 3.量程大 4.灵敏度较低 四.什么是信号调制? 调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一个做为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。 解调 在将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调。 调制的功用:在测控系统中,进入测控电路的除了传感器输出的测量信号外,还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱,将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测控电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声,往往给测量信号赋予一定特征,这就是调制的主要功用。 测控系统中常用的信号调制的方法:在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽 u R R R R u o 3 12 3 +-=

晶体管放大电路实验报告doc

晶体管放大电路实验报告 篇一:晶体管单级放大器实验报告 晶体管单级放大器 一. 试验目的 (1)掌握Multisium11.0仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 (2)掌握晶体管放大器静态工作点的测试和调整方法,观察静态工作点对放大器输 出波形的影响。 (3)测量放大器的放大倍数,输入电阻和输出电阻。 二. 试验原理及电路 VBQ=RB2VCC/(RB1+RB2) ICQ=IEQ=(VBQ-VBEQ)/RE IBQ=ICQ/β; VCEQ=VCC-ICQ(RC+RE) 晶体管单级放大器 1. 静态工作点的选择和测量 放大器的基本任务是不失真的放大信号。为了获得最大输出电压,静态工作点应选在输出特性曲线交流负载线的中点。若工作点选的太高会饱和失真;选的太低会截止失真。静态工作点的测量是指接通电源电压后放大器不加信号,测量晶体管集电极电流ICQ和管压降VCEQ。 本试验中,静态工作点的调整就是用示波器观察输出波

形,让信号达到最大限度的不失真。当搭接好电路,在输入端引入正弦信号,用示波器输出。静态工作点具体调整步骤如下: 具有最大动态范围的静态工作点图 根据示波器观察到的 现象,做出不同的调 整,反复进行。当加大输入信号,两种失真同时出现,减小输入信号,两种(本文来自:https://www.doczj.com/doc/215936120.html, 小草范文网:晶体管放大电路实验报告)失真同时消失,可以认为此时静态工作点正好处于交流负载线的中点,这就是静态工作点。去点信号源,测量此时的VCQ,就得到了静态工作点。 2. 电压放大倍数的测量 电压放大倍数是输出电压V0与输入电压Vi之比Av=V0/Vi 3、输入电阻和输出电阻的测量 (1)输入电阻。放大电路的输入电阻Ri可用电流电压法测量求得,测试电路如图 2.1-3(a)所示。在输入回路中串接一外接电阻R=1KΩ,用示波器分别测出电阻两端的电压Vs和Vi,则可求得放大电路的输入电阻Ri为 (a) (b) o VO

温度测量与控制电路

《电子技术》课程设计报告 题目温度测量与控制电路 学院(部)电子与控制工程学院 专业电子科学与技术 班级 学生姓名郭鹏 学号 13 指导教师(签字) 前言 随着数字时代的到来,人们对于温度的测量与控制的要求越来越高,用传统的水银或酒精温度计来测量温度,不仅测量时间长、读数不方便、精度不够高而且功能单一,已经不能满足人们在数字化时代的要求。于是我们提出,测温电路利用温度传感器监测外界温度的变化,通过放大器将温度传感器接收到的信号进行放大,放大到比较有利于我们测量的温度范围,然后利用A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换,最后通过编程让FPGA实现8位二进制数与BCD码之间的转化,实现温度的显示;并利用比较器来实现对放大电压信号的控制,从而实现对温度的控制;再者还加载了报警装置,使它的功能更加完善,使用更加方便。

本设计是采用了温度的测量、信号放大、A/D转换、温度的显示、温度的控制、报警装置六部分来具体实现上述目的。 目录 摘要与设计要求 (4) 第一章:系统概述 (5) 第二章:单元电路设计与分析 (5) 1) 方案选择 (5) 2)设计原理与参考电路 (6) 1 放大电路 (6) 2 低通滤波电路 (7) 3 温度控制电路 (8) 4 报警电路 (9) 5 A/D转换器 (10)

6 译码电路 (11) 第三章:系统综述、总体电路图 (14) 第四章:结束语 (15) 参考文献 (15) 元器件明细表 (15) 收获与体会,存在的问题等 (16) 温度测量与控制电路 摘要: 利用传感器对于外界的温度信号进行收集,收集到的信号通过集成运算放大器进行信号放大,放大后的信号经过A/D转换器实现模拟信号与数字信号间的转换,再通过FPGA编程所实现的功能将转换后的数字信号在数码管上显示出来,实现温度测量过程。放大的信号可以与所预定的温度范围进行比较,如果超出预定范围,则自动实现声光报警功能,实现温度控制过程。 关键字:温度测量温度控制信号放大 A/D转换声光报警 设计要求: 1. 测量温度范围为200C~1650C,精度 0.50C; 2. 被测量温度与控制温度均可数字显示; 3. 控制温度连续可调; 4. 温度超过设定值时,产生声光报警。

6低频功率放大器实验报告1

实验报告 姓名: 学号: 日期: 成绩 : 课程名称 模拟电子实验 实验室名称 模电实验室 实验 名称 低频功率放大器 同组 同学 指导 老师 一、实验目的 1、进一步理解OTL 功率放大器的工作原理 2、学会OTL 电路的调试及主要性能指标的测试方法 二、实验原理 图7-1所示为OTL 低频功率放大器。其中由晶体三极管T 1组成推动级(也称前置放大级),T 2、T 3是一对参数对称的NPN 和PNP 型晶体三极管,它们组成互补推挽OTL 功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式,因此具 图7-1 OTL 功率放大器实验电路 有输出电阻低,负载能力强等优点,适合于作功率输出级。T 1管工作于甲类状态,它的集电极电流I C1由电位器R W1进行调节。I C1 的一部分流经电位器R W2及二极管

D , 给T 2、T 3提供偏压。调节R W2,可以使T 2、T 3得到合适的静态电流而工作于甲、 乙类状态,以克服交越失真。静态时要求输出端中点A 的电位CC A U 21 U =,可以 通过调节R W1来实现,又由于R W1的一端接在A 点,因此在电路中引入交、直流电压并联负反馈,一方面能够稳定放大器的静态工作点,同时也改善了非线性失真。 当输入正弦交流信号u i 时,经T 1放大、倒相后同时作用于T 2、T 3的基极,u i 的负半周使T 2管导通(T 3管截止),有电流通过负载R L ,同时向电容C 0充电,在u i 的正半周,T 3导通(T 2截止),则已充好电的电容器C 0起着电源的作用,通过负载R L 放电,这样在R L 上就得到完整的正弦波。 C 2和R 构成自举电路,用于提高输出电压正半周的幅度,以得到大的动态范围。 OTL 电路的主要性能指标 1、最大不失真输出功率P 0m 理想情况下,L 2CC om R U 81P =,在实验中可通过测量R L 两端的电压有效值,来 求得实际的L 2 O om R U P =。 2、 效率η 100%P P ηE om = P E —直流电源供给的平均功率 理想情况下,ηmax = 78.5% 。在实验中,可测量电源供给的平均电流I dC , 从而求得P E =U CC ·I dC ,负载上的交流功率已用上述方法求出,因而也就可以计算实际效率了。 3、 频率响应 详见实验二有关部分内容 4、 输入灵敏度 输入灵敏度是指输出最大不失真功率时,输入信号U i 之值。 三、实验设备与器件 1、 +5V 直流电源 5、 直流电压表 2、 函数信号发生器 6、 直流毫安表

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