合肥工业大学模拟电路课程设计指导教师:胡良梅许良凤设计内容:一.数据放大器(差分放大+数据滤波)二.集成直流稳压电源一.数据放大器1. 指标要求总体要求如下:MRid10kHzfdH13dBK CMR60带外衰减速率大于等于 -30dB/10 倍频差分放大器指标要求:dBAvf54MRid10dBK CMR60RC 有源滤波器指标要求:k H zfdH13带外衰减速率大于等于 -30dB/10 倍频2. 设计方案对于差分放大器,利用3 个运放和 7 个电阻组成两级差分放大电路来实现。电路原理图如下:第一级放大倍数计算公式:)21(011RRAv第二级放大倍数计算公式:352RRAv总的差分电路放大倍数:3501 )21(RRRRAv对于滤波器,选用2 个电容、 4 个电阻和一个运放组成二阶低通有源滤波器,电路原理图如下:总的电路流程图如下:3.电路原理及估算结果(仿真或近似计算)(1)两级差分放大电路电阻值的选取:该部分如下图:由于指标要求差分放大器放大倍数大于等于54dB,也就是500 倍。差分放大器有两级放大,为了避免第二级放大出现失真,将第一级放大设置为5 倍,第二级放大设置为100倍。电路中的运放使用LM324N 芯片中的运放。根据公式)21(011RRAv及352RRAv取 R0=1kR1=R2=2k则51vA取 R3=R4=150R5=R6=15k则1002vA所以500vA将参数输入电路原理图进行仿真测试:仿真结果如下(输入差模信号为振幅1mV,频率 500Hz 的正弦信号) :由上图看出差分放大电路输出信号幅度为499.777mV ,将原来的1mV 信号放大了499.777倍(理论上为500 倍),在误差范围内可认为电路达到了放大倍数要求。(2)二阶有源滤波器电阻及电容选取:该部分如下图:电压增益计算公式为:91031RRAv使 R9=10kR10=15k则增益5.23vA令 R7=R8 C1=C2 则 3dB 截止频率计算公式为:17321CRfdB使 R7=R8=15kC1=C2=0.01uF 则kHzCRf dB121173所以满足要求。将上面计算出来的电阻及电容值代入原理图中进行仿真:仿真结果如下:(1)(输入信号为正弦波,振幅1V,频率 500Hz)(2)(输入信号为正弦波,振幅1V,频率 1000Hz)满足 3dB 截止频率。将以上差分放大电路和滤波电路连接起来就组成了数据放大器。4.硬件调试过程及测试指标实验中运放采用LCM324N 芯片, 1 块 LCM324 芯片里面含有个运放。实验中,我们先搭好差分放大电路和滤波电路,但是两个电路不连接在一起,我们先检测差分放大电路,经检测差分放大电路的放大倍数达到了500 倍放大的要求。 于是,我们接着检测滤波电路的滤波效果,检测结果...