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《增益自動切換電壓放大電路的設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、實驗二增益自動切換電壓放大電路的設計一、實驗內容及要求設計一個電壓放大電路，能夠根據輸入信號幅值自動切換調整增益。設輸入信號頻率為0～20KHz，其幅值范圍為0.1～10V（峰峰值Upp）。電路應實現(xiàn)的功能與技術指標如下：1.基本要求當輸入為直流信號時，要求設計的電路達到以下要求：(1)當<0.5V時，電路的增益約為10倍。(2)當0.5<<3V時，電路的增益約為1倍。(3)當3<<10V時，電路的增益約為0.1倍。2.提高要求當輸入為交流信號時，根據輸入電壓的峰峰值大小，電路增益仍滿足基本要求。3.發(fā)揮部分（1
2、）對輸入電壓值分檔再細化；（2）增益值的顯示。分析項目的功能與性能指標：設計一個增益自動切換電壓放大電路。電路應實現(xiàn)的功能與技術指標如下：1.基本要求當輸入為直流信號時，要求設計的電路達到以下要求：(1)當<0.5V時，電路的增益約為10倍。(1)當0.5<<3V時，電路的增益約為1倍。(2)當3<<10V時，電路的增益約為0.1倍。1.提高要求當輸入為交流信號時，根據輸入電壓的峰峰值大小，電路增益仍滿足基本要求。二、電路設計(1)電路設計思想（請寫明基本要求、提高要求、發(fā)揮部分）：1.基本要求部分電路工作原理將
3、直流信號加到具有不同基準電壓的比較電路輸入端進行分檔比較，對應某一輸入電壓值，只有相應的一個比較電路輸出為高電平（或低電平），其余比較器輸出為低電平（或高電平）。根據比較器的輸出狀態(tài)，通過模擬開關的控制，選擇相應的增益。2.提高部分電路工作原理根據題目的提高部分的要求，交流信號幅值取樣電路可以采用整流濾波取平均值的方法。然后將交流信號幅值與參考電壓比較，得到比較器的輸出電平，通過模擬開關選擇增益電路。(2)電路結構框圖（請寫明基本要求、提高要求、發(fā)揮部分）：1.基本要求：3.提高部分(1)電路原理圖（請寫明基本要
4、求、提高要求、發(fā)揮部分）：1.基本要求2.提高要求(1)系統(tǒng)工作原理（請寫明基本要求、提高要求、發(fā)揮部分）：1.基本要求如原理圖所示，運放A1、A2作為電壓比較器。它們的反相輸入端分別接基準電壓和，這兩個基準電壓可由及、組成的分壓器獲得。輸入信號同時加在A1、A2的同相輸入端，與和進行比較，決定它們的輸出、是高電平還是低電平。用、去信號控制模擬開關的工作狀態(tài)，切換反饋電阻即可實現(xiàn)增益的自動轉換。受模擬開關的控制，電阻-與運放A3構成增益可控的反相放大電路。模擬開關CD4052的狀態(tài)受電壓比較器A1、A2的控制，反
5、相放大器A3的反饋電阻可切換為、或，則放大電路的增益分別為、和。2.提高要求在基本要求的基礎上添加整流電路。整流電路由運放、二極管和電容電阻構成。當輸入信號時，二極管導通，電容充電，在當輸入電壓達到峰值時，電容停止充電，將電容兩端的電壓送到比較器，通過比較器輸出信號控制模擬開關。(2)參數(shù)計算和元器件選擇說明（請寫明基本要求、提高要求、發(fā)揮部分）：1.基本要求：增益切換電路采用反相輸入。2.提高要求：整流電路需要用二極管和電阻、電容構成。為了使得電容兩端的電壓比較持久，選取電容的容值較大，同時也選擇電阻的阻值較大
6、。(1)列出系統(tǒng)需要的元器件清單（請設計表格列出）（請寫明基本要求、提高要求、發(fā)揮部分）：基本要求：分壓電阻電阻：運放uA741提高要求：分壓電阻和電阻相同。二極管電容電阻運放40810.1uFuA741(2)電路的仿真結果（請寫明基本要求、提高要求、發(fā)揮部分）：基本要求：輸入電壓輸出電壓增益理論值0.11.16611.66100.22.16610.83100.353.66510.471011.0181.01811.51.5181.01212.52.5191.00813.50.3560.1020.150.5090
7、.10180.180.8140.10170.1提高要求：增益理論值輸入電壓峰峰值輸出電壓峰峰值0.33.10210.34100.55.05610.11100.88.10510.13101.51.5021.001122.0831.04212.52.5021.0008140.4120.1030.160.6030.10050.190.9080.10090.1三、硬件電路功能與指標，測試數(shù)據與誤差分析(1)硬件實物圖（照片形式）：(2)制定實驗測量方案：基本要求：按照電路圖搭建電路，用穩(wěn)壓源輸出電壓分壓得到輸入端的不同輸
8、入電壓，用示波器的CH1和CH2通道顯示輸入端和輸出端的電壓值，記錄數(shù)據。提高要求：按照電路圖搭建電路，從函數(shù)發(fā)生器產生峰峰值不同的輸入電壓，用示波器的CH1和CH2通道顯示輸入端和輸出端的電壓波形，讀出輸入端和輸出端正弦波形的的峰峰值，記錄數(shù)據。(3)使用的主要儀器和儀表：穩(wěn)壓源、示波器、函數(shù)發(fā)生器(4)調試電路的方法和技巧：在調試過程中，應當先檢查電路的搭建是否正確，
