北邮电子电路—试验四运放音频放大电路设计及测试t提交

实验四由运放器构成的音频放大电路设计、仿真、测试报告实验目的：学习掌握运算放大电路结构的设计、依据需求计算确定元器件参数值的方法，分析器件参数对整体电路性能的影响。实验设备及器件：笔记本电脑（软件环境：Multisim13.0、WaveForms2015）AD2 口袋仪器电容：0.1μF、10μF等电阻：10𝑘Ω、91𝑘Ω、100𝑘Ω等面包板、运放μA741、LM318、连接线等设计要求：（1）电路设计应避免运放共模抑制比的影响，增益为 40dB 左右；（2）±5V 双电源供电；（3）输入阻抗 10𝑘Ω；输出负载为 10𝑘Ω；（4）输入、输出端加隔直流电容（设计中计算所得电容值就近使用满足设计要求的标称值）；（5）所有电阻的阻值不超过 100𝑘Ω（考虑到减小静态功耗，在满足参数要求的前提下，应尽量使用较大阻值的电阻，设计中计算所得电阻值就近使用标称值）；（6）通频带要求为 20Hz—20kHz。实验内容：1.电路设计（1）电路结构：根据避免运放共模抑制比的影响、增益为40dB 左右、输入阻抗为 10𝑘Ω、输入、输出端加隔直流电容、电阻阻值不超过 100𝑘Ω的要求，运算放大电路应采用反相输入方式。若采用反相输入基本放大电路（见图 1-1），电路增益𝐴𝑣 = −𝑅𝐹/𝑅1,而𝑅 1 = 10𝑘Ω，为达到 40dB 的增益，𝑅𝐹的阻值将达到 1MΩ，不满足要求，因此采用 T 型反馈，电路结构见图 1-2。+5V+5VC1 R1R f10kR2C2RLvoC1R110k0.1 FR3R4C2voviR5vi5VC3R2100kR5R65V10k图1-1图1-2（2）R2、R3、R4、R5 的选取：基于减小静态功耗及运放输入端直流匹配电阻的需求，由 R2  R3  R4 / /R5 ，因为增益为 40dB，于是有Av   R4(R3  R5)  R3R5  100 。易知所有电阻中 R2 最大，将 R2 选为 100𝑘Ω。R1R5设 R3=R4，计算 R3、R5 的阻值：R3R5100  R 3R3  R5R3(R3  R5)  R3R5 100R1R5R3  R4  91k ； R5 10k 。（ R2 100k ）将选定的阻值带入增益公式：Av   R4(R3  R5)  R3R591(9110)  91*10  101（计算数值）R1R510*10Av(dB)  40.086dB（计算数值，用 dB 表示）（3）电容的取值：（a）求解电容 C1 的容量（可令 C1 的容抗在 20Hz 处为𝑅1的 0.1 倍）：在20Hz 处，其容抗应远小于 R1(0.1 倍以下)，即2πfC <10 𝑅1，于是 C>7.96F ，取𝐶1 = 10F 。（b...