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哈工大模电自主设计实验_仪用放大器

实验误差来源:
1、信号源输出电压太小导致示波器波形不稳定产生误差;
2、信号源的频率在实验时产生波动,不稳定产生的误差
3、实验器件实际值与标称值不同引起的误差
实验心得:
1、对于集成运放运算电路实验,在做实验前先进行软件仿真了解其基本特性是很有必要的。这使得自己在自己动手实践时对实验结果有一定的预期。不仅可以提高实验效率,也可以有效减小实验失误;
利用上图推导仪用放大器的差模电压放大倍数:
在第一级电路中,V1,V2分别加到A1和A2的同向端,R1和两个R2组成的反馈网络,引入了负反馈,两运放A1、A2的两输入端形成虚短和虚断
由求差电路关系可得 ,
故有:
三、实验仪器名称及型号
直流稳压电源
数字示波器
电子技术试验箱及实验箱子版
LM3.6 = 11.03 = = 0.55V
=249kHz
通频带为:0~249kHz
3、最大不失真电压的测量
保持输入信号频率与1中相同,增大信号幅度至输出波形出现非线性失真。记录此时的输入、输出电压的大小:
=480mV
= 7.4V
最大不失真输入电压:480mV
最大不失真输出电压:7.4V
实验电路图如下图所示:
1、电压增益测量
按电路图连接电路。输入一幅值一定的正弦信号,并用示波器通道分别检测输入信号与输出信号。记录 和 的大小,并计算差模放大倍数
=50mV =-0.782V =1kHz
= =-15.6
的理论值
= =-15.3
2、通频带的测量
保持输入信号幅值与1中相同,增大信号频率至放大倍数变为中频带的0.707倍。记录此时的输入信号频率:
电子学自主设计实验
仪用放大器电路的研究
二零一二年六月
仪用放大器电路的研究
一、实验目的
1、了解仪表放大器与运算放大器的性能区别
2、掌握仪表放大器的电路结构及设计方法
3、掌握仪表放大器的测试方法
二、实验原理
仪表放大器时一种高增益放大器,其具有差分输入、单端输出、高输入阻抗及高共模抑制比等特点。仪表放大器采用运算放大器构成,但在性能上与运算放大器有很大的差异。其电路构成主要分为两类:第一类由单运算放大器(例如集成运放LM324)组合而成,设计出不同的仪表放大器电路,第二类以单片集成芯片(例如:INA128)为核心。本实验主要研究由单运放组合而成的仪用放大器。其电路基本组成结构如下图所示:
2、在做基于运放的实验时,接线要小心谨慎,特别是对于偏置电压的接入,一定要判断清楚恒压源的正负极性才能接入。一旦接反很容易烧掉运放;
五、心得体会
仪用放大器性能分析:
仪表放大器采用运算放大器构成,但在性能上与运算放大器有较大的差异。仪用放大器由3个运算放大器排成两级:一个由两运放组成的前置放大器,后面为一个差分放大器。前置放大器提供高输入阻抗、低噪声和增益。差分放大器抑制共模噪声,而且能在需要时提供一定的附加增益。
由三运算放大器构成的仪表放大器具有以下特点:输入缓冲电路增加了输入阻抗,差分电压按 的增益系数被放大,而共模信号以单位增益通过输入缓冲器,即不增加共模增益和误差;改变滑动变阻器的阻值即可调整差分增益;另外,由于仪表放大器在结构上的对称性,输入放大器的共模误差将被输出级的减法器消除。
本实验过程中主要利用以上设计出的仪表放大器测量如下性能:
1、电压增益测量:从信号源输入正弦波,改变输入信号幅度或频率,用示波器监视输出波形;
2、通频带的测量:在保持输入电压不变的情况下,测量当电压放大倍数变为中频带的0.707倍时的频率大小;
2、最大不失真电压的测量:测量输出波形不失真情况下的最大输入电压,及此时输出电压的大小。
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