模拟电路课程设计--程控放大器设计

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1、 模拟电路课程设计报告模拟电路课程设计报告 设计课题：程控放大器设计 目 录 一、 内容提要 二、 设计任务和要求 三、 总体方案选择的论证 四、 单元电路的设计、元器件选择和参数计算 五、 绘出总体电路图，并说明电路的工作原理 六、 组装与调试，内容含 七、 所用元器件的编号列表 八、 设计总结 九、 列出参考文献 程控放大器设计 一 内容提要 本次课程设计的目的是通过设计与实验， 了解实现程控放大器的 方法，进一步理解设计方案与设计理念，扩展设计思路与视野。 二、 设计任务和要求 设计和实现一程控放大器，增益在 1060dB 之间， 以 10dB 步进 可调； 当增益为 40dB 时， 3

2、dB 带宽40kHz.电压增益误差10， 最大输出电压10V。不可用专用集成块 三、 总体方案选择的论证 用 模 拟 开 关 来 控 制 运 算 放 大 器 的 反 馈 网 络 简要原理：通过开关的闭合和断开开来获得 6 种不同的增益。 优点：电路简单，易于焊接 缺点：频率稳定度不高 四、 单元电路的设计、元器件选择和参数计算 1、单元电路的设计 （1）通过 CC4051 模拟开关对输出电阻进行控制选择 CC4051 相当于一个单刀八掷开关，开关接通哪一通道，由输入的 3 位地址码 ABC 来决定。C、B、A 为二进制控制输入端 (9、10、11 端) 改变 C、B、A 的数值，可以译出 8

3、种状态，并选中其中之一，使输入 输出接通。 （CC4051 管脚见元器件附表） 该单元电路的设计依据主要是根据 CC4051 模拟开关能对输出电阻进 行控制和选择， 从而实现接入电路的电阻阻值的改变，以实现相应的 功能。 （2）利用三运放构成的数据放大器（仪表放大器）对信号进行放大 仪表放大器主要由两级差分放大器电路构成。其中，运放 A1，A2 为 同相差分输入方式，同相输入可以大幅度提高电路的输入阻抗， 减小 电路对微弱输入信号的衰减； 差分输入可以使电路只对差模信号放大， 而对共模输入信号只起跟随作用， 使得送到后级的差模信号与共模信 号的幅值之比(即共模抑制比 CMRR)得到提高。这样在

4、以运放 A3 为核 心部件组成的差分放大电路中，在 CMRR 要求不变情况下，可明显降 低对电阻 R3 和 R4，Rf 和 R5 的精度匹配要求，从而使仪表放大器电 路比简单的差分放大电路具有更好的共模抑制能力。 在R1=R2， R3=R4， Rf=R5 的条件下，图 1 电路的增益为：G=(1+2R1/Rg)(Rf/R3)。由公 式可见， 电路增益的调节可以通过改变 Rg 阻值实现。 其电路图如下： 结合设计要求指标给出： 2、元器件选择 （1）电阻类（1%精度金属膜电阻） ： 150k电阻（2 个） ； 100k电阻（3 个） ； 10k电阻（4 个） ； 20k电阻（2 个） 。 （2）电位器类（3296 立式电位器） ： 50k电位器（1 个） ；10k电位器（1 个） ； 5k电位器（1 个） ； 2k电位器（1 个） ；500电位器（1 个） ； 50电位器（1 个） ； （3）芯片类： 运放芯片（OP07，3 片） ； CC4051 模拟开关（1 片） （4）其他元件： 万能板1块 3位微动开关1个