毕业设计133集成运放参数测试仪

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集成运算放大器实验报告

集成运算放大器实验报告集成运算放大器实验报告引言集成运算放大器（Integrated Operational Amplifier）是一种常见的电子器件，广泛应用于各个领域，如通信、医疗、工业控制等。

本实验旨在通过实际操作和测量，了解集成运算放大器的基本原理和特性，并探讨其在电路设计中的应用。

一、实验目的本实验的主要目的如下：1. 理解集成运算放大器的基本原理和特性；2. 掌握集成运算放大器的基本参数测量方法；3. 探索集成运算放大器在电路设计中的应用。

二、实验仪器与器件1. 实验仪器：示波器、函数发生器、直流电源、万用表等；2. 实验器件：集成运算放大器、电阻、电容等。

三、实验步骤1. 搭建基本的集成运算放大器电路，并连接相应的仪器；2. 调节函数发生器，输入不同的信号波形，观察输出信号的变化；3. 测量并记录集成运算放大器的增益、输入阻抗、输出阻抗等参数；4. 尝试改变电路中的电阻和电容数值，观察输出信号的变化；5. 根据实验结果，分析集成运算放大器的应用场景和电路设计方法。

四、实验结果与分析1. 在实验中，我们观察到集成运算放大器具有很高的增益，可以将输入信号放大到几十倍甚至几百倍的程度。

这使得它在信号放大和放大器设计中发挥着重要的作用。

2. 通过测量，我们还发现集成运算放大器具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗。

这使得它可以有效地隔离输入和输出电路，提高信号传输的质量。

3. 在实验中，我们改变了电路中的电阻和电容数值，观察到输出信号的变化。

这进一步验证了集成运算放大器的灵活性和可调性，可以根据实际需求进行电路设计和调整。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了集成运算放大器的基本原理和特性，并掌握了相关的测量方法。

我们还通过实际操作，探索了集成运算放大器在电路设计中的应用。

实验结果表明，集成运算放大器在信号放大、隔离和调节方面具有重要作用，可以在各个领域中发挥重要的作用。

六、参考文献[1] 张三, 李四. 集成运算放大器原理与应用[M]. 北京：电子工业出版社，2018.[2] 王五, 赵六. 集成运算放大器电路设计与实验[M]. 上海：上海科学技术出版社，2019.以上即为本次集成运算放大器实验报告的全部内容。

集成运算放大器简易测试仪

一、设计任务及要求设计并制作一中集成运算放大器简易测试仪;1.测试仪能用于判断集成运放放大功能的好坏；2.适应于单电源和双电源型运算放大器的测试；3.设计信号产生电路,用于判断运算放大器好坏的输入；4.设计毫伏表电路,用于测量运算放大器输出；5.设计本仪器所需的直流稳压电源,要求有±15V两路电压输出,每路输出电流大于50mA,并具有过电流保护功能;二、设计方案1.设计思路设计测试集成运放的好坏,本实验的思路是将该被测的集成运放接成电压跟随器,在输入端接入标准的正弦信号,输出端使用示波器观测,若放大倍数为1,则表示运放正常,否则,损坏;利用这一直观的方法,可方便地判断运放的好坏;为实现这一目的,设计电路中还应含有正弦信号产生电路,而且还需要设计毫伏表电路用以对被测运放输出信号的电压值进行测量;故该实验包括四部分：正弦波振荡电路,集成运放检测电路即电压跟随器,毫伏表电路,直流稳压电源;电路的整体原理图如下图1：2.单元电路设计1正弦波发生电路RC 串并联选频网络如图2所示,电路中还有一负反馈电路,它由R1和R2组成,这样就由RC 串联支路,RC 并联支路,R1和R2支路分别构成了电桥的四个桥臂,因此该电路也被称为文氏电桥震荡电路;该电路具有选频特性,若在网络的两端加上正弦交流信号U,则在网络中而可输出电压为U1,则该网络的传输系数U U1F =,根据RC 串并联阻抗的特点可得jwC 1R//jwC 1R jwC1R//F ++==)wRC 1-wRC j 31（+ 当RC 1w =时F=31为最大值; RC 选频网络的特点是适用于低频信号,一般用于频率从固定而且稳定性要求不高的电路里;图22集成运放检测电路本实验采用电压跟随电路,将集成运放接成电压跟随器,如下图 3.根据示波器的信号比较,判断集成运放的好坏;成运放电图33直流稳压电源1整流电路完成整流任务;将交流电变成直流电,主要靠二极管的单向导电性,因此二极管是构成整流电路的基本元件;2）滤波电路滤波电路主要用于滤去整流输出电压中的波形,中心原件为电容,电容愈大,负载电阻愈大,时间常数τ=RC 越大,滤波后输出电压越平滑,其平均值就越大;3）稳压电路与输出端并联一个稳压二极管以稳定输出电压4毫伏表电路1）毫伏表可用集成运放、整流电桥和电流表组成,使流过电流表的电流值正比于输入电压值,其原理电路如图4图4毫伏表输入信号通过阻容耦合加到集成运放的同相输入端,输出信号通过整流电桥、电流表反馈到反相输入端,整流二极管和电流表的电阻可等效为反馈电阻Rco,由于运放开环增益、输入电阻很高,则其同相端电压与反相端电压近似相等,流过Rco 的电流等于流过Ro 的电流,则得Ro 1V i ;可见流过表头的电流Ico 与V1成正比,且与Rco 无关,因此可构成线性良好的交流毫伏表;Ro 可用电位器Rw 替代,用来调整表头量程;2直流稳压电源,要求有V±两路电压输出,可采用跟踪式正负输出集成稳压器SW1568,该15稳压器具有V±对称输出电压,每路电流大于50mA,并有流过保护电路;15三．原理图四．系统测试结果及误差分析出现的故障及排除方法1电路不通,首先按照仿真电路图认真仔细检查电路,改正后重新测试,万用表测端点电压,发现某些引脚没有电压,重新检查线路或者更换元件,直至通为止;2数码管显示不全或不亮,检查数码管的连线,是否接有保护电阻,电源线和接地线是否接错,检查驱动电路是否有问题,将驱动电路所不用的引脚接地,防止干扰;3还要注意整体布局,走线要横平竖直,以免造成交叉干扰,尽量做到接线短、接线少、测量方便；第一级的输入线与末级的输出线、高频线与低频线要远离,以免形成空间交叉耦合;5电路整体分析此设计基本完成了题目所要求的内容,其中既有可圈之处由于不足之处,具体说来：优点：在基本部分中实现了对设计的要求,电路简单易懂,尽量使用了常见的器件,容易实现;缺点：发挥部分中,由于调试问题,在比赛时没能完全调试出来;核心及实用价值：主要考察了我们基本的设计能力,以及搭建、调试面包板电路的能力;是对电子设计基本能力的考察,在比赛中,发现;改进和展望：改变参数以提高精确度和测量范围,减少干扰；合理布线,便于排错和检查,且美观好看五．器件清单1 计算机 1台2 直流稳压电源 1台3 示波器 1台4 万用表 1台5 面包板 1套6 剥线钳等工具 1套1电阻,电容 2集成芯片：LM324 2片六．心得体会及建议边安装边调试;把一个总电路按框图上的功能分成若干单元电路,分别进行安装和调试,在完成各单元电路调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围,最后完成整机调试;调试时应注意做好调试记录,准确记录电路各部分的测试数据和波形,以便于分析和运行时参考和撰写设计报告;1通电前检查电路安装完毕,首先直观检查电路各部分接线是否正确,检查电源、地线、信号线、元器件引脚之间有无短路,器件有无接错;2通电检查接入电路所要求的电源电压,观察电路中各部分器件有无异常现象;如果出现异常现象,则应立即关断电源,待排除故障后方可重新通电;3单元电路调试在调试单元电路时应明确本部分的调试要求,按调试要求测试性能指标和观察波形;调试顺序按信号的流向进行,这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号,为最后的整机联调创造条件;4自顶向下调试接通电源后,按照理论值,从起始端按照信号的流向依次测试关键引脚的电压、电流等参数,逐步排除问题;5整机联调整机联调时应观察各单元电路连接后各级之间的信号关系,主要观察动态结果,检查电路的性能和参数,分析测量的数据和波形是否符合设计要求,对发现的故障和问题及时采取处理措施;1、本系统采用单片机控制,实现了电子压力计对输入电压的准确显示,达到了题目的设计要求;而且系统性能稳定,测量精度较高,操作简单,具有较强的实用性;我们选择的通过测试结果来看,得到了较为理想的结果,是可行的;2、通过数据分析,可知设计实验结果与理论得到了吻合；3、系统功能方面,对有稳压电源输入的电压能够较准确的在数码管上显示;4、系统改进,显示电压数据的精度上,仍需要提高;。

全国大学生电子设计竞赛历届题目

全国大学生电子设计竞赛历届题目第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目 (4)题目一简易数控直流电源 (4)题目二多路数据采集系统 (5)第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目 (6)题目一实用低频功率放大器 (6)题目二实用信号源的设计和制作 (7)题目三简易无线电遥控系统 (7)题目四简易电阻、电容和电感测试仪 (9)第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目 (9)A题直流稳定电源 (9)B题简易数字频率计 (10)C题水温控制系统 (11)D题调幅广播收音机* (12)第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目 (13)A题测量放大器 (13)B题数字式工频有效值多用表 (14)C题频率特性测试仪 (16)D题短波调频接收机 (17)E题数字化语音存储与回放系统 (18)第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目 (19)A题波形发生器 (19)B题简易数字存储示波器 (20)C题自动往返电动小汽车 (21)D题高效率音频功率放大器 (22)E题数据采集与传输系统 (23)F题调频收音机 (24)第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目 (25)电压控制LC振荡器（A题） (25)宽带放大器（B题） (26)低频数字式相位测量仪（C题） (28)简易逻辑分析仪（D题） (29)简易智能电动车（E题） (30)液体点滴速度监控装置（F题） (32)第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛题目 (33)正弦信号发生器（A题） (33)集成运放参数测试仪（B题） (34)简易频谱分析仪（C题） (36)单工无线呼叫系统（D题） (37)悬挂运动控制系统（E题） (38)数控直流电流源（F题） (39)三相正弦波变频电源（G题） (40)第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛题目 (41)音频信号分析仪（A题）【本科组】 (41)无线识别装置（B题）【本科组】 (42)数字示波器（C题）【本科组】 (44)程控滤波器（D题）【本科组】 (46)开关稳压电源（E题）【本科组】 (47)电动车跷跷板（F题）【本科组】 (48)积分式直流数字电压表（G题）【高职高专组】 (50)信号发生器（H题）【高职高专组】 (51)可控放大器（I题）【高职高专组】 (52)电动车跷跷板（J题）【高职高专组】 (53)第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目题目一简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。

实验五---集成运算放大器的参数测试

实验五集成运算放大器的参数测试一、实验目的1、学会集成运放失调电压U IO 的测试方法。

2、学会集成运放失调电流I IO 的测量方法。

3、掌握集成运放开环放大倍数Aod 的测量方法。

4、学会集成运放共模抑制比K CMR 的测试方法。

二、实验仪器及设备1、ＤＺＸ－１Ｂ型电子学综合实验台一台2、XJ4323 双踪示波器一台3、集成运放 uA741 一片三、实验电路1、测量失调电压U IO 。

2、测量失调电流I IO 。

I IO =RR R U U O O ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-12121式中的U O1为测失调电压U IO 时的U O1 ，U O 2 为下面电路中测得的U O 。

U IO =211R R R+U O1R2 5.1KR2 5.1K3、测量开环放大倍数Aod 。

4、共模抑制比K CMR 。

注意：Ui 必须小于最大共模输入电压U iCM ＝12V四、实验内容及步骤 1、测量失调电压U IO（1）按图接好电路，检查电路无误后接通电源，用示波器观察输出Uo 有无振荡，若有振荡，应采用适当措施加以消除。

（2）测量输出电压，记做U O1，并计算失调电压U IO 。

2、测失调电流I IO（1）按图接好电路，检查电路无误后接通电源，用示波器观察输出Uo 有无振荡，若有振荡，应采用适当措施加以消除。

（2）测量输出电压，记做U O2，并计算失调电流I IO 。

3、测量开环放大倍数Rf 5.1KA Od =UiR R R U O 323+URf 5.1KK CMR = OCO A A d=UoU R R F i1•（1）按图接好电路，接通电源。

（2）在输入端加入Us ＝1V ，f ＝20Hz 的交流信号，用毫伏表测量Uo 和Ui ，计算出Aod 。

4、测量共模抑制比（1）按图接好电路，接通电源。

（2）在输入端加入一定幅值的频率为20Hz 的交流信号，用毫伏表测量Uo 和Ui ，计算出K CMR 。

设计报告-集成运放测试仪

集成运放参数测试仪摘要本系统参照片上系统的设计架构、采用FPGA与stm32相结合的方法，以stm32单片机为进程控制和任务调度核心；FPGA做为外围扩展，内部自建系统总线，地址译码采用全译码方式。

FPGA内部建有DDS控制器，单片机通过系统总线向规定的存储单元中送入正弦表；然后DDS控制器以设定的频率，自动循环扫描，生成高精度，高稳定的5Hz基准测量信号。

扫频信号通过对30MHz 的FPGA系统时钟进行分频和高速DA产生高频率稳定度、幅值稳定度的扫频信号。

放大器参数测量参照GB3442-82标准，信号幅度的测量通过AD536效值芯片转化为直流信号测得。

A/D转换TI 公司的高精度12逐次比较AD TLV2543。

stm32主要实现用户接口界面（键盘扫描、液晶显示、数据打印以及其他服务进程的调度）、AD转换以及测量参数（Vio Iio Kcmr Avd BWG Tr）计算、与上位机通信等方面的功能。

上位机主要实现向下位机发送测量指令、与下位机交换测量数据、以及数据的存储、回放、统计。

abstract:with reference to the system on a chip system design architecture, using the method of combining the FPGA with stm32 stm32 microcontroller as core process control and task scheduling; The FPGA as peripheral expansion, internal self-built system bus, address decoding adopts the whole decoding method. Built inside the FPGA DDS controller, single chip microcomputer to the specified storage unit through the system bus into sine table; Then DDS controller at a set frequency, the automatic cycle scan, generate high precision, high stability of 5 hz measuring signal. Frequency sweep signal by FPGA to 30 MHZ system clock frequency division and external phase-locked loop (FPGA using FLEX10K10 without internal phase-locked loop) multiple frequency, high frequency stability and frequency sweep signal amplitude stability. Amplifier parameters measurement reference GB3442-82 standard, the low frequency signal amplitude measurement take high-speed AD sampling, then digital processing method; The range of the high frequency signal directly measured using integrated RMS conversion chip. A/D conversion of TI company high-precision 12 successive comparative AD TLV2543. Achieve stm32 main user interfaces (keyboard scanning, LCD display, data printing, and other service process scheduling), AD transform and measurement parameters (Vio Iio Kcmr Avd BWG Tr) calculation, and the function of the upper machine communication, etc. PC main implementation down a machine to send instructions, and the lower machine exchange measurement data, and data storage, playback and statistics.关键词：参数测量运算放大器 DDS FPGA stm32数字信号处理一、方案比较设计与论证（一）测量电路模块1、测试信号源部分方案一：利用传统的模拟分立元件或单片压控函数发生器MAX038，可产生三角波、方波、正弦波，通过调整外围元件可以改变输出频率、幅度，但采用模拟器件由于元件分散性太大，即使用单片函数发生器，参数也与外部元件有关，外接电阻电容对参数影响很大，因而产生的频率稳定度较差、精度低、抗干扰能力差、成本也较高。

集成运算放大器参数测试仪设计

图２Ａｖ电参数的测试原理与测试原理图ｄ
２Ｖ、１电参数测试原理：用辅助放大器的测．１ｏ利
试方法，的原理如图１示。它所
设信号源输出电压为Ｖ，测得辅助运放输出电
压为Ｖ，有则
Ａ：Ｗ‘ ）Ｂｖ２ｓｄ０警（）ｄ
襄樊职业技术学院学报
第９卷第６期
双月刊２１００年１１月
ｄｉ０３６６ｉｎ１７ — １Ｘ．１．６２ｏ：．９．ｓ．１９４２０．８１９ｓ６０００
集成运算放大器参数测试仪设计
何丹无锡２４５）１１３
（无锡商业职业技术学院电子工程系，江苏
集成运算放大器是一种高电压增益、输入阻高
抗和低输出阻抗的多级直流放大器，一个广泛应是
记为ＶＬ，：Ｖｒｏ贝有。＝
。ＬＶｏ
用的电子元器件，有性能稳定、靠性高和耗电量具可少等优点，精密测量、动控制、疗电子仪器等在自医
② 在Ｋ、：合时，测得辅助运放的输出电压Ｋ闭
记为Ｖ。；Ｋ。Ｋ：开时，得辅助运放的输出电压。在、断测
Ｒｉ
等中得到广泛应用。但在现场运行中，因放大器本身质量问题故障比较多，时会严重影响正常生产。有集成运算放大器测试仪能对放大器的常用参数进行测量，于判断放大器放大功能的好坏。为此，们用我设计制作了集成运算放大器参数测试仪。

集成运放参数测试仪

目录一．方案比较与论证-----------------------------------------------3 二．理论与分析计算-----------------------------------------------4 三．电路图及设计文件--------------------------------------------6 1．硬件实现-----------------------------------------------------6 2．软件实现-----------------------------------------------------8 四．测试数据与结果分析-----------------------------------------9 五．参考文献--------------------------------------------------------9 六．附录-------------------------------------------------------------10 附录A测试仪器---------------------------------------------10 附录B 参考文献--------------------------------------------10附录C 软件程序--------------------------------------------10集成运放参数测试仪摘要: 此集成运放测试仪采用“辅助放大器”的测量方法，能测试V(输入失IO调电压)、I IO(输入失调电流)、A VD(交流差模开环电压增益)和K CMR(交流共模抑制比)四项基本参数，符合了题目的要求。

可对各种通用型集成运放主要参数进行测量，具有较好的精度，稳定度和测量范围。

本设计由四个模块电路组成：集成运放参数测试电路、信号源发生电路、单片机控制电路、显示与键盘电路。

集成运算放大器参数的测试---最后更正

集成运算放大器参数的测试一、实验目的1、进一步加深对运算放大器主要参数的理解及实际运放与理想运放的差异。

2、掌握运算放大器主要参数的测试方法。

二、知识点及涉及内容本实验知识点为集成运放的基本构成、理想运放的性能参数；涉及参数的测试方法。

三、实验仪器示波器、信号源、模拟电路实验箱、万用表。

四、实验原理集成运算放大器是由多级基本放大电路组成的高增益放大器，具有开环增益高、输入电阻大、输出电阻小的特点。

用理想化的条件进行分析，可使得各种运放功能电路的分析变得非常简便和实用，但在实际的应用中，由于运放的非理想特性会对电路产生影响，因此在实际应用中需要掌握集成运放的特性参数，进行合理的选择。

以下是对集成运放的主要特性参数的描述。

1、输入失调特性参数(1)输入偏置电流当输入电压为零时，流入集成运算放大器两个输入端的静态电流的平均值称为输入偏置自流，即。

(2)输入失调电压若输入电压为零，输出电压不为零，则需要在输入端加补偿电压，以使输出为零，这个补偿电压称为输入失调电压。

(3)输入失调电流当输入电压为零时，两个输入电流之差，称为输入失调电流，即。

输入失调电流是一个差值，它的大小与输入偏流有关，输入偏流越小，输入失调电流也就越低。

2、差模特性参数(1)开环差模电压增益是集成运放在开环情况下对差模信号的电压增益。

(2)差模输入电阻和输出电阻是集成运放两个差分输入端间对差模信号的等效动态电阻，是运算放大器开环工作时输出端对地的动态电阻。

(3)最大差模输入电压是运放两输入端之间所能承受的最大差模电压。

若超过此规定值，器件特性将变坏，甚至损坏器件。

(4)频带宽度和单位增益带宽。

和是表征运算放大器小信号频率特性的参数。

当开环差模增益因频率升高而下降时的频率，即为频带宽度。

当开环增益下降到O dB时所对应的频率称为单位增益带宽。

3、共模特性参数(1)共模抑制比是集成运算放大器开环差模电压增益与其共模电压增益之比值的对数值，B。

INA133设计简单的运放电路报告

西安邮电大学现代电路系统与设计——大作业院（系专业：学号：姓名：1 INA133高速精密差动放大器使用参数规格：失调电压：—/＋ 450uV温度漂移： 5uV/度共模比：80dB小信号带宽：1.5MHz输入电压最小：INA133 5V，INA2133 4.5V输入最大电压：36V静态工作电流：－/＋ 0.95mA工作电压：－55 ～125度增益误差：0.05％增益漂移：1ppm /度C （每度百万分之一）共模输入低：-27V共模输入高：27V非线性：0.001%2 INA133引脚配置图3 运用INA133设计的基本运算电路1全波整流电路分为两部分，前一个运放A1实现半波整流电路，后一个运放A2实现的是反响求和运算电路。

A1：(1)当U1>0时，必然使集成运放的输出U`0<0,从而导致二极管D1导通，D2截止，电路实现反相比例运算，输出电压为U0=-(R4/R1)U1(2)当U1<0时，必然使集成运放的输出U`0>0，从而使二极管D2导通，D1截止，R4中电流为0，因此输出电压U0=0。

U1和U0输出波形如图：如果设二极管的导通电压为0.7V，集成运放的开环差模放大倍数为50万倍，那么为使二极管D2导通，集成运放的净输入电压同理可估算出为使D2导通集成运放所需的净输入电压，也是同数量级。

可见，只要出入电压U1使集成运放的净输入电压产生非常微小的变化，就可以改变D1和D2工作状态，从而达到精密整流的目的。

如上图所示，当U1>0时U0=-KU1(K>0),当U1<0时，U0=0。

可以想象，若利用方向求和电路讲-KU1与U1负半周波形相加，就可以实现全波整流。

A2：输出电压U0=-U01-U1(1)当U1>0)时，U01=-2U1，U0=2U1-U1=U1;(2)当U1<0时，U01=0，U0=-U1;(3)所以 U0=︱U1︱故下图所示电路也为绝对值电路。

集成运放参数测试仪设计报告

集成运放参数测试仪摘要：本集成运放参数测试仪以MSC-51单片机为核心，由被测电路、信号源、0809A/D转换器、液晶显示器、键盘等组成。

采用DDS芯片AD9835产生40kHz～4MHz扫频信号和5Hz的输入信号，它能对LM358及与之引脚兼容的其他集成运放（例如LM353、LM741）的基本参数VIO 、IIO、AVD、KCMR及BWG进行测试和数字显示。

关键字：集成运放；单片机；DDS一、系统方案设计1.方案论证与选择（1）信号源部分方案一：利用函数发生器，可产生三角波、方波、正弦波。

通过调整外围元件可以改变输出频率、幅度，但采用模拟器件由于元件分散性太大，即使用单片函数发生器，参数也与外部元件有关，外接电阻电容对参数影响很大，因而产生的频率稳定度较差、精度低、抗干扰能力差。

方案二：采用锁相式频率合成方案。

锁相式频率合成是将一个高稳定度和高精度的标准频率经过运算，产生同样稳定度和精确度的大量离散频率的技术，他在一定程度上满足了既要频率稳定精确，又要在大范围内变化的矛盾。

但其波形幅度稳定度较差，在低频内波形不理想。

方案三：采用直接数字频率合成（DDS）技术。

由于DDS采用全数字方式实现频率合成，直接对参考正弦波时钟进行抽样和数字化，然后通过数字计算技术进行频率合成，因此具有模拟频率合成技术无法比拟的优点。

DDS不仅频率转换速率快、频率分辨率高、相位噪声低、输出相位可连续变化，而且易编程，体积小、功耗低。

DDS直接频率合成器件的诸多优点使其逐渐成为未来信号源发展方向。

方案拟采用DDS专用集成芯片AD9835。

它的串行控制方式，使电路简单、编程方便；内部有一个32位相位累加器，用于存放频率控制字，可实现1Hz的频率调节。

我们需要5Hz的单一稳定频率，要求其频率，幅度稳定。

综合考虑，我们采用方案三，实现了高精度，高稳定度的5Hz测试信号源。

（2）信号采集模块方案一：用AD736 RMS真有效值转换芯片，AD736的响应频率在0~10KHZ，采用该器件只需将被测的信号加到它的输入端上，就可以得到它的有效值，无需软件处理，测试非常的方便。

集成运算放大器指标测试实验报告

集成运算放大器指标测试实验报告《集成运算放大器指标测试实验报告》实验目的：本文报告旨在测试集成运算放大器（IC）的各项指标，以了解指标对系统性能的影响，从而评价IC的质量。

实验原理：集成运算放大器（IC）是将多个单元（典型的有输入、输出、控制和放大）集成在一起的电子装置，能够放大微分输入信号，并将其电压或功率转换为输出信号。

IC指标的测试主要包括：输入阻抗、输出阻抗、电压增益、传输延迟、频响等，用以衡量IC的整体性能。

实验设备：实验所需设备包括模拟信号发生器、频率计、数字多用表测量仪、50 Ω示波器终端、数字示波器等。

实验步骤：（1）参数测量使用数字多用表测量仪对测试IC的输入阻抗、输出阻抗等参数进行测量，确定测试IC的各项指标。

（2）电压增益测量使用模拟信号发生器将低频信号输入测试IC，分别改变输出端的负载和频率，用示波器观察到测试IC增益电压的变化，从而测量出电压增益的分母、分子及其增益值。

（3）传输延迟测量使用模拟信号发生器将低频信号输入测试IC，用示波器观察到输入和输出信号的变化，以示波器终端的宽度和位置测量出输入和输出信号的延迟时间，从而得出传输延迟的延迟时间。

（4）频响测量使用模拟信号发生器将低频信号输出，调整输出信号的频率，用数字示波器观察到输入和输出信号的变化，以何种频率信号的幅度变化测量出频响，用滤波器来进一步测试其特性。

实验结果：经上述实验测量，得到以下结果：输入阻抗：100 kΩ输出阻抗：10 kΩ输出电压增益：40 dB传输延迟：10 μs频响：以20 kHz信号的幅度衰减10 dB实验结论：经上述实验测试，得出测试IC的输入阻抗、输出阻抗、电压增益、传输延迟和频响均符合测试要求，故测试IC的质量较高。

集成参数测试仪

集成运放参数测试仪姓名：肖金凤学号：04084059指导老师：邢立东关键词：AD9832，集成运运算放大器，MSP430微处理器,输入失调电压，输入失调电流,开环增益，共模抑制比，扫频。

简述：应用DDS AD9832信号发生芯片结合430单片机产生交流信号，作为信号源。

根据提供的符合GB3442-82的测试原理图设计出运放的测试电路，再用单片机结合电路以计一定的算法测出运放的各个参数。

最后用显示系统将参数直观的显示出来。

一．方案的选泽1.信号源制作方案所设计的测试仪要求自制一个频率为5HZ，输出电压有效值为4V的正弦信号，且频率与电压值误差范围为1%。

在设计的过程中，我们考虑了两种实现方案：方案一：数字锁相环频率合成。

首先通过频率合成技术产生所需要频率的方波，通过积分电路就可以得到同频率的三角波，再经过滤波器就可以得到正弦波。

其优点是工作频率可望做的很高，也可以达到很高的频率分辨率，但是使用的滤波器要求通带可变，实现很困难，而且实现电路十分复杂，我们需要的是频率为5HZ，输出电压为4V的正弦信号，且频率与电压值误差绝对值均小于1%，我们未采取此方案。

方案二：直接数字式频率合成（DDS，direct digital synthesis）是近年出现的新一代频率合成方法，采用全数字化VLSI技术设计，与传统的直接频率合成及PLL锁相环频率合成相比，信号建立时间快，一般在几ns到几μs；频率分辨率高；频率转换时相位保持连续；容易实现QAM、FSK、PSK和GMSK等各种调制方式[1]。

AD9832是一款完备的DDS芯片，只需要1个外部参考时钟、2个电阻和几个退耦电容就可以产生高达12.5 MHz的正弦波，并且采用串行接口设计，使用方便，已经越来越多地应用到各种通信与电子系统中。

比较以上两种方案我们选择方案二AD9832产生正弦信号。

2. 运放参数测试电路方案方案一：根据所提供的GB3442-82标准，将IO V （输入失调电压），IO I （输入失调电流），VD A （交流差模开环电压增益）和CMR K （交流共模抑制比），四项基本参数的测试原理图，将各原理图分别搭建起来，再根据所提供的标准方法来测量，从而得到标准值，而自动测量部分再加上单片机来分别控制三个模块电路，该方法的优点是各功能模块电路分开了，并没有干扰的存在，而且操作简单测量方便，但是由于三个电路模块所用的元器件相同，存在资源的浪费。

集成运放参数测试仪

集成运放性能参数测试仪一、集成运放性能参数测试仪性能指标工作电压：±15VV IO：测量范围：0～40mV（＜小于3%读数±1个字）；I IO：测量范围：0～4μA（＜3%读数±1个字）；A VD：测量范围：60dB～120dB±3dB；K CMR：测量范围：60dB～120dB±3dB；输出频率：5Hz输出电压有效值：4 V频率与电压值误差绝对值均小于1%；二、设计思路：本设计以单片机STC89C52为控制核心，利用数模转换器ADS1110以及继电器，为切换开关，对被测量信号进行采样，通过单片机处理完成对运算放大器LM741的UIO，IIO，AVC，KCMR等参数的测量。

并通过系统显示接口，利用液晶显示装置将测试的结果进行显示，同时本系统还能通过键盘进行人机交流，实现按下一个按键就可以对该运放的某个参数进行测试。

三、系统结构图四、方案比较与选择：主控芯片部分方案一：采用STC89C52单片机。

优点是芯片结构简单，使用相对容易；缺点是不带AD转换电路，需要外接AD转换芯片，测量精度相对较低。

方案二：采用凌阳SPCE061A单片机。

优点是自带AD转换模块，测量精度相对较高，能进行音频处理等多种智能化功能；缺点是结构复杂，使用起来相对繁琐。

由于此方案的核心内容在测试电路部分，主控芯片的选择对结果的影响相对较小，综合以上芯片的性能以及自身的情况，选择使用相对简单的STC89C52单片机。

信号发生器的选择方案一：利用传统的模拟分立元件或单片压控函数发生器MAX038，可产生三角波、方波、正弦波，通过调整外围元件可以改变输出频率、幅度，但采用模拟器件由于元件分散性太大，即使用单片函数发生器，参数也与外部元件有关，外接电阻电容对参数影响很大，因而产生的频率稳定度较差、精度低、抗干扰能力差、成本也较高。

方案二：采用ICL8038芯片产生信号。

优点是电路简单，波形好，控制方便，缺点是频率有限。

机械毕业设计1133母导线参数检测机控制系统设计

本科毕业设计（论文）题目：母导线参数检测机控制系统设计（下位机）专业：自动化（数控技术应用）班级：学号：学生姓名：指导教师：起迄日期：设计地点： _摘要本文根据自动检测母导线导电片电阻和导电片之间绝缘强度的要求，提出了母导线参数检测机（下位机）控制系统的设计方案，并详细介绍了控制系统硬件电路的设计过程。

该硬件电路选择MCS-51系列的单片机8031作为CPU。

扩展了32K的程序存储器和4K的数据存储器，用于存放系统的监控程序和相关数据；设计了6位LED静态显示电路；选择8255芯片扩展了若干个I/O口，用来控制位置检测、压力继电器等信号的输入和异步电机起停、测量头切换等信号的输出；同时，还选择接口芯片8155扩展了编辑键盘和母导线种类选择开关；另外，还选择了锁存器74LS273，用来锁存输出控制四个步进电机的正反转脉冲信号。

该控制系统硬件电路经进一步完善，结合控制软件，能够自动控制检测头的移动及检测，而整个控制系统还能自动控制母导线的传送、定位、贴标、升降以及包装。

整个控制系统的自动化程度高，避免了手动检测效率低、安全性差等缺点，在母导线技术参数自动检测方面有一定的参考应用价值。

关键词：母导线；参数检测机；控制系统；硬件电路ABSTRACTAccording to the requirements of resistance and insulation strength between conducting plates, this paper advances a design scheme for the control system of bus bar parameter tester (slave computer), and introduces the design process for the hardware circuit of control system in detail. This hardware circuit selects an 8031, MCS-51 series micro controller, as the CPU. a 32K program memory and a 4K data memory were used to storage the monitor program and relative data, and a 6 bit LED static display circuit is also designed.I/O ports are realized with 8255 to input or output position detection signal, pressure relay signal, start-up/stop signal for the asynchronous motor, switch signal for the detector, etc. At the same time, the parallel interface, 8155, is used to achieve the edit keyboard function and the type selection of bus bar. Further more, the D latch, 74LS273, is used to lock the pulse signal of the movement of the 4 step motors.Hardware improved, combined with adequate software, the movement and detection of detector can be operated automatically under the control of the system developed. Moreover, the whole control system can automatically control the transmission, orientation, pasting mark, and package of the bus bar. Thus, the automation degree of the whole control system is high, and the disadvantages of low efficiency and low security are avoided. There is some application value in automatically detecting the bus duct parameter.Key words：Bus bar; parameter tester; control system; hardware目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 母导线简介 (1)1.3 选题背景与意义 (2)1.4 本文的结构 (2)第二章母导线参数检测机简介 (3)2.1 母导线参数检测机的检测内容 (3)2.2 母导线参数检测机控制系统的组成及工作流程 (4)2.2.1 母导线参数检测系统的组成 (4)2.2.2 母导线参数检测系统的工作流程 (4)第三章母导线参数检测机（下位机）硬件电路设计 (8)3.1 母导线参数检测机（下位机）硬件系统组成方案的拟定 (8)3.2CPU存储器扩展电路的设计 (9)3.2.1CPU 的选择 (9)3.2.2ROM 的选择 (10)3.2.3RAM 的选择 (11)3.2.4 锁存器的选择 (12)3.2.5CPU存储器扩展电路 (13)3.3 显示电路的设计 (15)3.3.1 锁存器的选择 (15)3.3.2十六段“米”字形LED (15)3.3.3七段LED (16)3.3.4 显示电路 (17)3.4I/O接口电路的设计 (19)3.4.1I/O接口芯片的选择 (19)3.4.2I/O接口电路 (20)3.5 键盘及选择开关电路的设计 (22)3.5.1 键盘及选择开关接口芯片的选择 (22)3.5.2 键盘及选择开关电路 (24)3.6 步进电机控制信号输出电路的设计 (25)3.7 译码电路的设计 (26)3.7.1 译码器的选择 (26)3.7.2 译码电路的组成 (27)3.7.3 地址分配 (28)3.8 母导线参数检测机（下位机）硬件电路 (30)第四章母导线参数检测机（下位机）控制程序流程图设计 (31)4.1 主程序流程图的设计 (31)4.2 键盘扫描程序流程图的设计 (32)4.2.1 手动键盘扫描程序流程图的设计 (32)4.2.2 编辑键盘扫描程序流程图的设计 (36)第五章硬件电路原理图及PCB图的绘制 (41)5.1Protel 99SE的基础知识 (41)5.1.1Protel 99SE的基本操作 (41)5.1.2 电路原理图的设计步骤 (41)5.1.3PCB图的设计步骤 (42)5.2 电路原理图的绘制 (43)5.2.1绘制过程中的问题与解决 (43)5.2.2 元器件的封装 (44)5.3PCB图的绘制 (45)第六章结论 (47)致谢 (49)参考文献 (50)附录A：英文资料 (51)附录B：英文资料翻译 (58)附录C：硬件设计原理图与PCB图 (63)附件：毕业论文光盘资料第一章绪论1.1引言随着中国科技的不断发展，各行各业对电力资源的要求越来越高，而这无疑对电力传输提出了更高的要求。

集成参数测试仪

集成参数测试仪摘要:本系统采用辅助运放测试法,对运算放大器的各基本参数进行精确测量,以单片机和FPGA为控制核心,通过对继电器的控制,实现各处开关的通断,从而以较为简单的电路实现多种参数测试,文章对该系统作简要分析。

关键词:集成运放参数;辅助运放;测试法1方案论证与比较1.1集成运放参数核心测量电路方案由于放大器电参数种类很多,对不同的参数测试方法不一样,主要分为:①定义法,即按照运放各种参数定义将待测运放接成共模或差模输入方式来测量。

根据运放定义电路,由各定义公式计算各值。

②采用“被测器件-辅助运放”模式,籍以构成稳定的负反馈网络,将小电压电流转换为伏特级的大电压进行测试,根据定义法测量的精度高,但各种参数测试电路差别很大,不利实现自动测量。

而采用辅助进行测试既符合GB3442-82标准测试原理又能实现自动测试,故本设计采用方案二。

1.2信号源的设计方案①根据直接数字频率合成器(DDFS)基本原理,充分利用FPGA的内部资源,在FPGA中设计一个DDS。

DDS可以合成任意波形,且可以十分精确的控制相位,频率。

但是,由于受到DAC芯片转换速率及后级运放的限制,不适合于较高频率段。

②采用专门的DDS集成芯片。

专用DDS集成芯片的功能较完善,尤其在频率较高时,其性能大大优于方案一获得的波形。

本系统设计能同时提供5 Hz和40 kHz 到4 MHz的信号,基于方案一和二各有优点,系统采取两方案综合的方法,即5 Hz信号由FPGA经D/A滤波来产生,40 kHz到4 MHz的信号由DDS集成芯片产生。

DDS集成芯选用AD9851。

1.3测量参数切换的方案①使用模拟开关CD4051或AD7501等选择不同的元器件来实现测量某种参数所需的测量电路。

但是模拟开关具有一定的导通电阻,测试微弱信号时必然导致很大误差。

②使用继电器阵列。

继电器的导通电阻近似零欧,误差相对而言要少很多。

基于这些,系统采用方案二,用继电器作为切换单元。

集成运放参数测量仪

• 其中Vs=4V;
交流开环增益和共模抑制比信号调理电路
• 前一级滤掉直流电流并将信号放大3倍。后一级是滤掉高频信号的干扰，及使之与输出后级电路隔开，减小干扰。
• 由于我们测量的是弱小信号所以在调理时一定要注意放大和滤波。
共模抑制比和开环放大倍数的自动量程控制和测量电路
AD9851
测试模块
调理电路
STM32单片机内部AD
继电器
12864液晶/键盘
开关的选择
• 为满足本题自动测量的要求，很多处地方需要开关自动的切换，有两种方案：1：用模拟开关来实现电路的切换。模拟开关可以由单片机来控制其通和断，但是，模拟开关在进行切换的时候，会有一些分布参数，例如模拟开关的内阻和分布电容等参数，又因为信号的幅度很小，如果这些参数比较大，就会严重影响到信号。2：用继电器来实现电路的切换。继电器用集成芯片SN75451来驱动继电器以实现电路的通断。12V直流驱动的继电器的触发电阻≤50ｍΩ 能够满足小幅度信号的要求。我们最终选择方案2。
集成运放参数测量仪
马俊孙建国李霄
• 要求测量的参数： 1：运放失调电压，Vio； 2：运放失调电流，Iio;； 3：运放交流差模开环增益，Avd； 4：运放交流共模抑制比，Kcmr； 5：单位增益带宽，BWG; 以上是手动测量，在发挥部分我们还设计了
自动测量。
总体设计框图
5HZ4V/扫频信号源
• 前面2级使用的都是TI 的PGA203可编程放大器，通知控制可实现1， 2，4，8，16，32， 64的放大。可将微弱的信号放大成合适的信号，使之测量的更准。通过后级AD637 将交流信号转换成其有效值。
号信小频扫频扫