DOC《毕业设计论文》

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Ac12*CMRR3 则有 CMRR=AC12*CMRR3 其中Ac12和CMRR12为A1和A2组成的前置级的理想闭环增益和共模抑制比,CMRR2为A3组成的输出级的共模抑制比 Op07作为常用的运放主要有以下特点: 低的输入噪声电压幅度-0.35uvp-p(0.1hz-10hz) 2.极低的输入失调电压-10uv 3.极低的输入失调电压温漂-0.2uf/c 4.具有长期的稳定性-0.2uv/mo 5.低的输入偏置电流-+―1na 6.高的共模抑制比-126db 7.宽的共模输入电压范围-+-14v 8.宽的电源电压范围-+-3v―+-22v

2 直流稳压源的设计 2.1 基本要求 直流稳压电源 设计并制作上述放大器所用的直流稳压电源.由单相220V交流电压供电.交流电压变化范围为+10%~-15%. 2.2 电路设计及原理 直流稳压电源电路主要由变压部分,整流部分,滤波部分,稳压部分组成,在能满足 实验要求的基础上,尽可能简化电路,采用的是比较常用的稳压电源电路,主要利用两个稳压芯片,LM7815及LM7915产生所需要的+-15V电压输出.由于运放需要双电源供电,因而采用双输出的变压器实现双电源的输出,运放所需要的电源为15V,所以15V输出的变压器即满足要求,对于该稳压电源的基本原理如下其电路如图所示. 图5直流稳压电源电路 2.2.1选稳压器 由于要输出正负12电压,于是采用的是7815和7915三端集成稳压器,其中78系列输出的为正电压,79系列输出的为负电压. 2.2.2选电源变压器 电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui.变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η,式中η是变压器的效率.通常根据变压器副边输出的功率P2来选购(或自绕)变压器. 集成稳压器的输入电压Ui=(12+3)/0.9=17V 而变压器的副边电压U2=Ui/(1.1~1.2)=15V,I2>

Iomax=1.5A 变压器效率为0.7,则其功率P2>

U2*I2=22.5W 为留有余地,故选择功率25W的变压器. 2.2.3选整流二极管及滤波电容 选整流二极管可以选1N4002,其极限参数Urm≥50V,1.4*15=21V,If=1.5A,所以均满足要求. 图6整流电压波形 滤波电容为C=IomaxT/2Ui=1500uF,它的耐压应大于21V,因而可取2200uF/25V的电容. 图7滤波后波形 2.2.4选稳压器 由于要输出正负12电压,于是采用的是7815和7915三端集成稳压器,其中78系列输出的为正电压,79系列输出的为负电压. 稳压芯片7812主要参数: 输出电流1A 输出电压15v 1-地,GND 2-输入 3-输出

3 信号变换转换器的设计 3.1 基本要求 信号变换放大器 设计并制作一个信号变换放大器.将函数发生器单端输出的正弦电压信号不失真地转换为双端输出信号,用作测量直流电压放大器频率特性的输入信号. 图8各器件连接方框图 3.2 电路设计 我们采用单端输入双端输出的差动放大级进行信号的变换.同时用高精度、低漂移的运放来代替晶体三极管.本电路使用的运放是 OP07,如图 9. 图9改进前的信号放大器 我们在调试图

9 所示的电路中,发现此电路输入阻抗太低,约为20kΩ,所以我们进行了改进,改进后的电路见图10.此电路从同相端输入,因此输入阻抗高,为保证电路进度,两个运放都引入了调零电路,防止因放大器的温度漂移而产生影响,并且为防止波形的幅度失真,引入了电位器R6对Vout2的输出幅度进行调节.能够满足实验的要求. 图10 改进后的信号放大器

4 主要电路的参数计算 4.1 前端放大电路的计算 第一级差模放大倍数Av1计算如下: Vi(+)=VA=VC,Vi(-)=VB=VD (VC-VD)/R10=(V01-Vi(+))/R1=(Vi(-)-V02) 解得 V02-V01=(1+2R1/R10)(VC-VD)式1-1) =(1+200/22)(VC-VD) =(1+200/22)(Vi(+)-Vi(-)) 即差模增益Av1=10 第一级差模放大倍数Av2计算如下: V0=[(39/49)V02-V01]*39/10+(39/49)V02 =(39/49)(V02-V01) 此级放大倍数Av2=3.9 所以前端放大倍数Av=Av1*Av2=10*3.9=39 (式1-2) 4.2 电源参数的计算 直流稳压电源,设计要求当单相 220V交流电压供电时,交流电压变化范围为+10%~-15%仍能正常工作,计算滤波电容值时,应考虑整流二极管、