模拟电子技术课程设计报告

重庆科技学院
模拟电子技术课程设计成果
院（系）:_电子信息工程学院_ 班级:自普本2008－01
学生姓名:袁小敏学号: 2008440910 设计地点（单位）____ I404_ ____________
设计题目:_______________________________________
完成日期： 2010 年 7 月 9 日
指导教师评语: _______________________________________
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成绩(五级记分制):______ __________
教师签名:_________________________
一、设计任务和指标要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
二、设计框图及整机概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
三、各单元电路的设计方案及原理说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
四、仿真调试过程及结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
五、设计、安装及调试中的体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
六、对本次课程设计的意见及建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
七、参考资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
八、附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11附件1 整机逻辑电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11附件2 元器件清单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
一 设计任务
设计时间：2010-7-5到2010-7-9
设计地点：I404
设计任务：设计一个由集成运放组成的测量放大器。

设计的性能指标：
（1）输入信号 Ui ，P-P=1mV 时，输出电压信号Uo,p-p=1V ；
（2）输入阻抗 Ri ＞1M Ω；
（3）频带宽度 BW=1HZ~1KHZ ；
（4）共模抑制比 KCMR ＞70dB
二 设计框图及整机概述
设计框图：
整机概述：
在测量放大器的输入端输入要测量的微弱信号，经过测量放大器的前端同相并联
差动放大器，在抑制共模信号输出的同时将差模信号放大并输入到下一级，在经
过测量放大器的放大部分将信号再一次放大。

后经过由高通与低通串联构成的有
源滤波器进行滤波，选择频率在1到1000Hz 的波形进行检测。

三 各单元电路的设计方案及原理说明
1.测量放大电路
测量放大器由两个同相放大器和一
个差动放大器组成，如图1所示。

该电 路具有输入阻抗高，电压放大倍数容易 调节，输出不包含共模信号等优点。

测量放大器的第一级由两个同相放 大器采用并联方式，组成同相并联差动 放大器，如图2所示。

该电路的输入电 阻很大。

若不接R 时，该电路的差模输 入电阻Rid ≈2ric 。

共模输入电阻Ric ≈ric/2。

由于运放的共模输入电阻ric 很大，当接
入电阻R 后，由于R 小，则R 与Rid 或 图1 测量放大器电路
Ric 并联后，该电路的输入电阻就近似等于R 。

图2电路的差模电压放大倍数为：
12
010202121R R u u u A i u +=-=
由上式可知，改变R1的值就能改变电路的电压放大倍数。

通常用一个电位器与
一个固定电阻串联来代替R1。

这样调节电位器的值，就能改变电路的电压放大
倍数。

图2电路的优点是输入电阻很大，电压放大倍
数调节简单，适用于不接地的“浮动”负载。

缺点 是把共模信号按1：1的比例传送到输出端。

测量放大器的第二级由运算放大器A3与电阻R3、 R4、R5、Rw 一起组成基本差动放大器。

如图3所示。

ui 该电路的差模输入电阻： Rid=2R3。

共模输入电Ric=R3+R4。

差模电压放大倍数为：343R
R A uo =
因此图1测量放大器的输入阻抗由R 的值决定。

图2 同相并联差动放大
器
差模电压放大倍数为： 1 R4
341231221R R R R A A A uo uo uo ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⋅=
2.带通电路图
要求设计一个有源二阶带通滤波器，指标要求为：
通带中心频率 Z H fo 500= ;
通带中心频率处的电压放大倍数：Au=1;
带宽：Z H f 1000=∆ 。

选用附录中图8电路。

F F F f C μμμ02.0)(500
10)(100===该电路的传输函数：
22)(o o
o uo
u s Q s s Q A s A ωωω++=
（20）
品质因数：
f f Q ∆=0
（21） 通带的中心角频率：
50021112123⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=πωR R C R o （22） 通带中心角频率
o ω处的电压放大倍数： 1213-=-=R R A uo （23） 30
2CR Q
=ω （24） 取
，
则： Ω⨯=⨯⨯-⨯⨯-=-=-36011092.155002)10(1002.010πωuo CA Q R 032ωC Q R =Ω⨯=⨯⨯⨯⨯=-36105.31850021002.0102π
Ω=-⨯⨯⨯⨯⨯=+=
-838)10102(50021002.010)2(26202πωuo A Q C Q R。