测量放大器能够将微弱得电信号进行放大,在生活中应用也十分广泛,如在自动控制领域,往往需要用电压信号进行控制,也就必定离不开电压测量放大器,由于测量放大器应用十分广泛,因而现在已经有集成得测量放大器供使用了。本次设计就就是围绕测量放大器展开得,测量放大器主要就是通过运用集成运放将所测量得信号进行不失真得放大,并且不对所测量得电路产生影响,这就就是需要放大器有较高得输入电阻与较高得共模抑制比。一、 实验目得学习测量放大器得设计方法,掌握测量放大器得调试方法。二、 实验要求在许多测试场合,传感器输出得信号往往很微弱,而且伴随有很大得共模电压(包括干扰电压),一般对这种信号需要采纳测量放大器。测量放大器就是一种高增益、直流耦合放大器,它具有差分输入、单端输出、高输入阻抗与高共模抑制比等特点。请设计一个测量放大器:指标要求:a、当输入信号峰峰值 uip-p=1mV 时,输出电压信号峰峰值 uop-p=1V。b、输入阻抗:Ri>1MΩc、 频带宽度: Δf(-3dB)=1Hz~1kHzd、共模抑制比: CMRR > 70dB三、实验内容1、前端后端放大电路设计与论证测量放大器部分 (1)低噪声前端放大电路得设计 最初方案如图 1。本电路结构简单,输入阻抗较高,放大倍数可调,但就是共模抑制比较小。实测只达到104,所以我们放弃本方案,选择了第二个方案,如图 2。此电路得优点在于输入电压接在两个运放得同相端,输入阻抗高,共模抑制比大,可满足要求。其中,直流信号得共模抑制比实测可达 2、5×106,沟通信号得共模抑制比可达 2×105。由电路得对称性可知共模信号被有效地抑制,而差模信号放大了 10 倍,从而提高了共模抑制比。另外,温度在两个输入端引起得漂移就是共模信号,对输出电压影响很小,无需另加补偿。图 1 低噪声前置放大电路得设计(2)程控增益放大部分:为了改变放大器得增益,一般有两条途径:一就是改变反相端得输入电阻阻值,二就是改变负反馈电阻阻值。最终我们选择在负反馈网络上添加滑动变阻器来改变负反馈电阻阻值,从而改变放大器得增益。最终我们在考虑方案二得基础上,并结合一些集成运放器得选择,我们前端放大器我们实行如下方案:图 2 低噪声前置放大电路得设计该电路实现|50|得放大增益同理集成运放得放大特性,可推出后端放大电路,其实现|20|倍得放大增益这样便可以实现 20*50=1000 得放大增益2、 总体电路图R2100k¦¸R3100k¦¸R410k¦¸R510k¦¸R6100k¦¸R791k¦¸V10.5mVpk 100 Hz 0¡ã 15VVCC-15VVEE15VVCC15VVCC-...
