增益可调差动放大器的设计(特别版)
可调增益差分放大电路 -回复
可调增益差分放大电路-回复什么是可调增益差分放大电路？可调增益差分放大电路是一种特殊的电路设计，用于放大电路输入信号的幅度，并可以在特定范围内调整放大的增益。
差分放大电路是一种常见的放大电路类型，其中使用了两个输入信号的差异来产生放大的输出信号。
可调增益的设计使得差分放大电路可灵活应用于各种应用场景，并实现不同放大倍数。
为什么需要可调增益差分放大电路？在许多电子设备和通信系统中，需要放大输入信号的幅度，以便有效地传输或处理信号。
不同信号源的幅度可能不同，而且在不同的应用中可能需要不同的放大倍数。
传统的放大电路设计通常具有固定的增益，无法适应这种多样化的需求。
为了满足不同应用的要求，可调增益差分放大电路应运而生。
可调增益差分放大电路的设计原理可调增益差分放大电路的设计基于传统差分放大电路的核心原理，采用了一些额外的器件来实现可调增益的功能。
在一个基本的差分放大电路中，通常使用差动对输入信号进行放大。
然而，在可调增益差分放大电路中，一个或多个可变元件被引入到电路中，以改变放大电路的增益。
其中一种常见的实现方式是通过改变反馈网络中的阻抗或电容来调整放大电路的增益。
例如，可以使用可变电阻或电容来改变信号在反馈电路中的路径，从而改变放大电路的增益。
由于调整了反馈电路的特性，输出信号的幅度也会相应地改变。
另一种常见的实现方式是通过引入可调放大器来实现可调增益差分放大电路。
可调放大器是一种特殊设计的放大器，它能够根据输入信号的特性来调整自身的增益。
通过控制可调放大器的参数，如电流源或工作电压，可以实现对放大电路增益的调整。
如何设计可调增益差分放大电路？设计可调增益差分放大电路需要考虑多个因素，包括所需的增益范围、电路的稳定性和可调性。
以下是一些常见的设计步骤：1. 确定所需的增益范围：根据应用需求确定所需要的增益范围。
这有助于确定选择合适的放大器和反馈电路。
2. 选择适当的放大器：根据增益要求选择合适的放大器类型。
可调增益宽带放大器设计
３ ． ３面的构 成因素对室 内 设 计的影响
面 是 点和 线 的结合 ，也是 环境 艺术 设计 最 重要的造型元素，无论是实体面还虚面 ，它 们 不同的组合将会呈现不同空 间形态 ，给人 以 不 同的视 觉享受。例如 由直线构成的面使人会 产生 点的组合可 以构成面 ， 这个面可 以是实体
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ・ 电子技术
可调增益宽带放大器设计
文／ 乔鼎恒 吴小林 叶青 庞学策
本 设 计 以宽 带放 大电路 、可 调 衰减 电路 为核 心 实现 微 小信 号 的宽带放 大功 能。系统主要 由：宽 带放 大模块 、功率驱 动输 出模 块、 衰 减 器模块 和键 盘 显 示模块 四 大 部 分组 成 。用 Ｋ ６ ０ Ｄ Ｎ ５ １ ２ Ｚ Ｖ Ｌ Ｑ １ ０ 作 为 系统 主控 Ｍ Ｃ Ｕ ， 实 现 键 盘 键 值 的 接 收，衰 减 器 系数 的发 送和 液 晶 显 示的发 送 等功 能； 系统 具有 Ａ ｖ 在０ － ６ Ｏ ｄ Ｂ范围 内可调， 工作 频 带 ０ ． ３ Ｍ Ｈ ｚ 一 １ Ｏ Ｏ Ｍ Ｈ ｚ ，频带 内增益 起伏 ＜ｌ ｄ Ｂ 等特点，有较 高的实用性 。
宽 Βιβλιοθήκη 可 宽 可
宽
可
宽
带 — — — ＿ — — １ 调 ／ — — — ＿ — １ ／ 带 — — — — １ ／ 调 — — — － — １ ／ 带 放 — — — — １ ／ 调 －＞ 带 放 衰 放 衰 衰 放
存在 的面 ， 也 可 以 是视 觉 感 觉 所 产 生 的 虚 面 。
互衔接，相得益彰，不断地进行巧妙组合与排 列 ，就像音乐 中的七个音符 ，通过高 、中、低 音的或重复或间隔或有序的排列，就谱写 出无 数动人的音乐和华美的乐章 。同样 ，在设计的 过程 中 ， 设计师要遵 守设计 形式 美的基本法则 ， 把平面 构成的基 本原理有机 地运用在室内空间 的设计 中 ， 充分发挥各 自的优势和特点，把点、 线 、面在平面 与室内空间充分融合在一起，加 之精心 设计 ，把这些元 素全面 展现在 室内空间 中，给人一种唯美的视觉享受 。
利用可调增益差动放大器测量大信号
ＺＵ ｏ Ｔ＝ Ｊ 一 Ⅳ Ⅳ
通 过 激 光 晶 圆 修 正 实 现 电 阻 匹 配 ，使 共 模 抑 制 （ ＣＭ Ｒ） 低 达 ８ 最 ６
的 输 出 将 首 先 饱 和 。 采 用 ± １ 源 ５Ｖ电 时 ， 该 电 路 可 以 处 理 峰 峰 值 最 高 达
５ ０Ｖ的 差 分 电压 。 采 用 ± １ ２ ０ Ｖ或 ±
种 是 用 高 电 阻 分 压 器 衰 减输 入 ，后
接 一 个 运 算 放 大 器 作 为 缓 冲 器 ；另 一 种 是 使 用 高 输 入 阻 抗 的 反 相 运 算 放 大 器 。 这 些 方 法 有 几 个 不 足 之 处 ：一 是
主 要适 用 于 单 端 测 量 ，易 受 接 地 噪 声 影 响 ；二 是 无 法 抑 制 共 模 电压 ；三 是 电 阻 的功 耗 不 同 ，导 致 增 益 误 差 。 更好的方法 是使用差动 放大器 ，
益 为 １ ，输 出 端 信 号 与 该 差 分 输 入 时 相 同 。 然 后 ，输 出 电 压 加 在 运 算 放 大 器 Ａ２ 输 入 端 ，Ａ２ 配 置 为 一 个 增 的 被 益 为 － ２Ｒ１ 电 压 反 相 器 ，该 反 相 器 Ｒ／ 的
的输 出 电 压 加 在 差 动 放 大 器 的基 准 电 压 引 脚 （ ｆ） ，乘 以增 益 １ ， 然 后 Ｒｅ＋上 ９
算 放 大 器Ａ１ 出端 所 接 受 的 电 压 。 这 输 意 味 着 ，即 使 存 在 大 差 分 电压 ， 该 电 路 的输 入 范 围 也 能 抑 制大 共 模 电 压 。
从存 在５ ０Ｖ共 模 电 压 时 测 量 ４ ０ ０
比 如 图２ 示 的 单 位 增 益 差 动 放 大 器 所 ＡＤ６ ９ ２ ，可 以抑 制 极 高 的 共 模 信 号 ， 在 采 用 １ ５Ｖ电 源 时 最 高 可 达 ２ ０Ｖ。 ７ 为 了 实 现 这 一 高 共 模 电 压 范 围 ， 可 用 精 密 的 内 部 电阻 分 压 器 将 同相 信 号 衰
可调增益放大器ppt课件
基础知识
1
各位领导、 老师下午好！
2
报告内容
第一部分 第二部分 第三部分
概述 基础知识 设计案例
3
第一部分
概述
4
大学生电子设计竞赛题目范围很广， 其中涉及的基础理论、基本技能很多， 也很重要，但是许多指导老师和参赛同 学们并没有给与足够的重视。
5
重要体现在： 1、有以基础知识为主要内容的竞赛试题。 像放大器类题目和从2011年开始增加的综 合测评题目； 2、各类题目中均包含基础知识的内容； 3、基本技能是参加电子设计竞赛的必备能 力。
阻抗匹配。该题目要求输入、输出阻抗均为50 ，并 要求负载为50 。所以，需要在输入端和输出端设置阻抗 匹配网络。其中输出端最好为可方便摘下来的负载电阻， 但实际很少有这样做的。当运放的输出电阻很小时，还要 考虑先在运放输出端串一个50 的电阻，然后再接50 负 载。
31
例一 宽带放大器（2013年）
综合比较这两种方案，各有优势。手动控制能 实现连续调节，而程序控制又比较直观、方便。
38
例一 宽带放大器（2013年）
4.增益分配
由于要求输入电压有效值1mV≤ Ui ≤20mV； 输出端噪声电压的峰峰值UoNpp ≤100mV；在
1MHz～80MHz频带内增益起伏≤1dB。
某设计选择低噪输入级OPA690增益为5倍， 第二级为-10dB~30dB，第三放大级OPA847增益为 10倍，输出驱动级THS3091增益为2倍。
6
在竞赛过程中出现的：学生们思 路窄、创新性差、新知识入门慢，设 计不尽合理，指标上不去，或在规定 的时间内完成的作品不稳定、不完整， 造成测试失败，甚至全军覆没等诸多 问题，都是基础知识不扎实的反映， 说明对基础知识缺乏足够的重视。
毕业设计--增益可自动变换的放大器设计
增益可自动变换的放大器设计一、设计要求1、放大器增益可在1倍→2倍→3倍→4倍四档间巡回切换，切换频率为1赫兹。
2、能够对任意一种增益进行选择和保持（演示：控制某个增益保持时间为4秒）。
二、设计方案1、方案图：2、功能说明：此电路由电源电路，时钟脉冲产生电路，具有延时功能的脉冲产生、反相电路、计数电路、译码驱动电路、数码显示电路、具有选择功能的电路、电阻网络以及放大电路九部分组成。
增益可自动变换的放大器是通过以下方式来实现其功能的：时钟脉冲产生电路控制增益的切换频率，并通过计数电路对某一种增益进行选择；具有延时功能的脉冲产生电路通过对计数电路使能端的控制达到对某一种增益保持的目的；通过译码驱动显示电路显示不同的放大倍数；通过计数电路输出的信号控制具有选择功能的电路来实现不同反馈电阻的接入，从而实现了不同增益范围的切换。
三、电路设计与分析1、时钟脉冲产生电路、具有延时功能的脉冲产生电路及反向电路该部分电路的核心器件是555定时器，其中，时钟脉冲产生电路是由555定时器组成的多谐震荡器，具有延时功能的脉冲产生电路是由555定时器组成的单稳态触发器。
其具体电路如下：图一时钟脉冲产生电路图二具有延时功能的脉冲产生电路及反向电路555定时器（又称时基电路）是一个模拟与数字混合型的集成电路。
按其工艺分双极型和CMOS型两类，其应用非常广泛。
2、555定时器的组成和功能图1—1是555定时器内部组成框图。
它主要由两个高精度电压比较器A1、A2，一个RS触发器，一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。
3、555定时器的应用如图所示的时钟脉冲产生电路是用555定时器组成的多谐震荡器，其工作波形如下所示：计算公式如下：输出高电平时间tpL=RP1C2ln2≈0.7RP1C2输出低电平时间tpH=（R2+RP1）C2ln2≈0.7（R2+RP1）C2振荡周期f=1/ tpL+tpH≈1.43/ （R2+RP1）C2由以上计算公式可知：通过确定电阻阻值及电容容值和调节电位器RP1可以实现频率为1赫兹的时钟脉冲输出。
可调增益宽带放大器的设计与制作
毕业创新设计论文奖---可调增益宽带放大器设计与制作(2009-06-29 17:20:25)转载标签：分类：设计作品宽带放大器pcb功率放大电路emc杂谈可调增益宽带放大器的设计与制作贾永福*指导教师：方允（广东工业大学物理与光电工程学院，广州，510006）摘要：本设计用高速电压反馈型运放OPA642组建前级跟随器以提高系统的输入阻抗，AD603构建两级可控增益放大，后接LM6361组成功率放大电路，并采用了多种PCB与电磁兼容技术。
当输入正弦信号电压20mV，实测输出6.48V左右，-3dB带宽5KHz～7MHz，最大不失真输出电压有效值达12.6V。
电路工作稳定，增益线性可调，噪声低。
关键词：宽带放大器电磁兼容增益可调评阅人评语：整体设计科学合理，所选核心器件具有良好的频率特性。
采用了AD603有源增益控制，提高了电路的稳定性；运用了电磁兼容EMC技术，确保电路抗干扰能力强，较有新意。
电路具有良好的高频特性。
整个设计构思严谨，层次分明，电路结构简单。
（评阅人：熊建文教授）1 宽带放大器设计背景近年来随着计算机和互联网的迅速普及，多媒体信息的高速传输呈现飞速增长的趋势。
宽带放大器在光纤通信、电子战设备及微波仪表等方面应用越来越广泛[1]。
这些系统一般要求放大器具有增益可调、宽频带、低噪声、工作稳定等特点[2]。
要同时满足这些性能指标，对电路设计提出了很高的要求，尤其是高频PCB和电磁兼容的设计要求。
2 整体设计思路本设计要在保证输入/输出电压动态范围的前提下，同时兼顾增益与带宽的要求[3]，输入阻抗可以采用电压跟随器。
从带宽和带内增益可调和起伏要求来看，不能采用谐振电压放大器，而必须采用多级高阶有源带通滤波放大器，AD603为单通道、低噪声、增益变化范围连续可调的可控增益放大器。
从噪声性能要求来看，还必须选择低噪声器件及良好的电磁兼容设计。
从稳定性要求来看，末级大信号放大电路还必须采用适当深度的电压串联负反馈放大器，可以采用高速集成功率放大器。
增益可调的差动放大器设计与仿真
增益可调差动放大器的设计与仿真摘要： 本课题设计利用增益可调放大器 uA709 芯片为设计核心（也可以利用 LM709CN 芯片 等），根据 uA709 的放大原理，利用公式计算出放大倍数，然后利用专业软件（如 ORCAD 或者 Multisim ）模拟和仿真增益可调放大器电路，并测出其电压及电压增益的实际值！ 关键字：UA709 LM709CN ORCAD Multisim一﹑课题背景： 差动放大电路又叫差分电路，他不仅能有效的放大直流信号，而且能有效的减小电源波动和晶体管随温度变化多引起的零点漂移，因而获得广泛的应用。
特别是大量的应用于 集成运放电路，他常被用作多级放大器的前置级。
基本差动放大电路由两个完全对称的共发射极单管放大电路组成，该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。
设想这样一种情景，如果存在干扰信号，会对两个输入信号产生相同的干扰，通过二者之差，干扰信号的有效输入为零，这就达到了抗共模干扰 的目的。
差动放大电路的基本形式对电路的要求是：两个电路的参数完全对称两个管子的温度特性也完全对称。
它的工作原理是：当输入信号 Ui=0时 ，则 两管 的电 流相 等， 两管 的集点 极电 位也 相等 ，所 以输 出电压 Uo=UC1-UC2=0。
温度上升时，两管电流均增加，则集电极电位均下降， 由于它们处于同一温度环境，因此两管的电流和电压变化量均相等，其输出电压仍然为零。
运算放大器 LM709 系列是一个单片机的运算放大器在-通用的应用往往。
操作 completely 指定范围内的电压的普遍使用对于这些设备。
设计,除了提供高偏移电压增益、消除都和偏置电流。
毛皮声，B类输出级给大输出能力用最小的功率消耗。
外部元件用于频率补偿放大器。
虽然单位增益补偿网络无条件地指定将使放大器。
稳定反馈配置、补偿可以量身定做,以适合高频性能优化为任何增益设定选用 UA709 芯片用 ORCAD 软件模拟仿和真增益可调差动放大器电路。
差动放大器调幅电路
第一章、差动放大器调幅电路的设计理论1.1、差分对放大器调幅原理电路单端输出的差分对放大器调幅原理图如下根据差分对放大器的电流方程，有：31(1)22c c c T i u i th U =+其中，Ut 为热电压。
对电流源进行分析可得到：()33EE BE on c E EU U u i i R Ω≈=-+代入上式得：()()11(1)(1)(1)222222EE BE on c EE BE on c c c E T E T E TU U u u U U u u i th th th u R U R U R U ΩΩ-+-=+=+++0()()I t g t u Ω=+1.2、差分对放大器及基本参数取Ucm=0.1V ，载波频率为5MHZ ，调制信号振幅为2V ，频率为100KHZ ，择由012f LCπ=可以选择L=1.3uH ，C=800pF ，令Re=2K Ω，构建差分对放大器电路图如下由波形可知放大器增益A=0.972/0.1=9.72，差模输入电阻R=0.1*10^6/(1.41*74.23)=955.4Ω第二章、差分对放大器调幅电路具体设计2.1、实现无失真线性时变电路调幅电路图如下：图中L1=1.3uH，C1=800pF，Re=2KΩ，载波频率为5MHZ，调制信号频率为100KHZ。
调节载波振幅为0.1V，调制信号振幅为2V，得到基本无失真调幅波形：输出已调波的频谱：2.2、不同工作状态下电路的分析（1）当Ucm<Ut 时，差动放大器工作在线性区，双曲正切函数近似为其自变量：22c cT T u uthU U取Ucm=20mV，此时输出已调波电压波形图为：频谱为：由上图可以发现，已调波的频谱在5MHZ 处为载频信号，5.1MHZ 和4.9MHZ 处为调制信号。
（2）当Ucm>4Ut 时，差动放大器工作在开关状态，双曲正切函数的取值为1或–1，即1214()(1)cos(21)2(21)n c c c n T u th k w t n w t U n π∞-=≈=---∑取Ucm=0.2V,此时的输出已调波波形图为：频谱图为：由上图可见，已调波中包含频率为5MHZ、5.1MHZ、4.9MHZ、(2n-1)*5MHZ、(2n-1)*5±0.1MHZ(n=1,2,3....)等的载频分量和上下变频分量。
差分放大器版图设计
一.绪论1.1差分放大器的概述差分放大器(Differential amplifier),是能把两个输入电压的差值加以放大的电路,也称差动放大器。
这是一种零点漂移很小的直接耦合放大器,常用于直流放大。
它可以是平衡(术语“平衡”意味着差分)输入和输出,也可以是单端(非平衡)输入和输出,常用来实现平衡与不平衡电路的相互转换,是各种集成电路的一种基本单元。
由两个参数特性相同的晶体管用直接耦合方式构成的放大器。
若两个输入端上分别输入大小相同且相位相同的信号时,输出为零,从而克服零点漂移。
适于作直流放大器。
差分放大器是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器,有时简称为“差放”。
差分放大器通常被用作功率放大器(简称“功放”)和发射极耦合逻辑电路(ECL, Emitter Coupled Logic) 的输入级。
差分放大器是普通的单端输入放大器的一种推广,只要将差放的一个输入端接地,即可得到单端输入的放大器。
很多系统在差分放大器的一个输入端输入信号,另一个输入端输入反馈信号,从而实现负反馈。
常用于电机或者伺服电机控制,以及信号放大。
在离散电子学中,实现差分放大器的一个常用手段是差动放大,见于多数运算放大器集成电路中的差分电路。
差分放大器可以用晶体三极管(晶体管)或电子管作为它的有源器件。
输出电压u0=u01-u02,是晶体管T1和T2集电极输出电压u01和u02之差。
当T1和T2的输入电压幅度相等但极性相反,即us1=-us2 时,差分放大器的增益Kd(称差模增益)和单管放大器的增益相等,即Kd≈Rc/re,式中Rc=Rc1=Rc2,re是晶体管的射极电阻。
通常re很小,因而Kd较大。
当us1=us2 ,即两输入电压的幅度与极性均相等时,放大器的输出u0应等于零,增益也等于零。
实际放大电路不可能完全对称,因而这时还有一定的增益。
这种增益称为共模增益,记为Kc。
在实际应用中,温度变化和电源电压不稳等因素对放大作用的影响,等效于每个晶体管的输入端产生了一个漂移电压。
一种增益增强型套筒式运算放大器的设计
中 图 分 类 号 ：Ｔ ０ Ｎ４ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｄｅ ｉｎ ｏ ａ ｎ－ｂ ｏ ｔ ｄ ｔ ｌ ｓ ｏ ｃ ｏ ｒ ｔｏ ｌ ａ ｌ ｉｒ ｓｇ ｆ ａ ｇ ｉ ｏ ｓ ｅ ｅｅ ｃ ｐｉ ｐｅ ａ ｉ ｎａ ｍｐ ｉ ｅ ｆ
ＯＴ ａ ｃ ｉｖ ０ ％ ｓ ｔ ｎ ｃ ｕ ａ ｙ ｗｉ ｉ ｓ Ａ ｃ ｎ ａ ｈ ｅ ｅ ０． ｌ ｅｔ ｇ ａ ｃ ｒ ｃ ｔ ｎ ４ ｎ ，ｗｈｃ ｅｓ ｔ ｅ ｅ ｉ ｎ ｇ ａｓ ｑ ｉ ｅ １ ｉ ｈ ｉｈ ｍｅ ｔ ｈ ｄ ｓｇ ｏ ｌ ｕ ｔ ｗ ｌ ． ｅ
Ａｐ ｉａ ｉｎ ｏ Ｉｔ ｒ ｔ ｄ Ｃｉ ｕｉ ｐｌ ｔ ｆ ｎｅｇ ａ ｅ ｒ ｔ ｃ ｏ ｃ ｓ
一
种增益增强型套筒式运算放大器 的设计
蔡 坤 明 ， 杞 鑫 。陶 吉 利 ， 扣 宝 何 ， 丁 （． 江 大 学 宁 波 理 工 学 院 ， 江 宁 波 ３５ １ ； １浙 浙 １２ １ ２ 浙 江 大 学 微 电 子 与 光 电 子 研 究 所 ， 江 杭 州 ３０ ２ ） ． 浙 １０ ７
２Ｉｓｔ ｅｏ ｃｏｌｃ ｏｉｓａｄ Ｏ ｔ ｌ ｔ ｎｃ，Ｚ ｅｉ ｇ Ｕ ｉ ｒｔ， ｎ ｚｏ １０ ７ Ｃ ｉａ ． ｔｕ ｆＭｉｒ ｅｔ ｎｃ ｎ ｐｏ ｅ ｒ ｉ ｎ ｉｔ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｓ ｈｊ ｎ ｎｖ ｓ ｙ Ｈａｇｈ ｕ ３０ ２ ， ｈｎ ） ａ ｅｉ
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ｕ — ｂ ｌ ｏ ｘ成 为 中 国 智 能 手 机 分 包领 导 者 的 Ｇ Ｐ Ｓ芯 片 供 应 商
全 球 领 先 的 无 线 、定 位 芯 片 与 模 块 厂 商 Ｉ １ 一 ｂ ｌ ｏ ｘ公 司 目前 成 为 中 国 智 能 手 机 分 包 领 导 者 龙 尚 科 技 有 限 公 司（ “ 龙 尚科 技 ” ） 的 Ｇ Ｐ ｓ芯 片 供 应 商 。 龙 尚科 技 于 ２ ０ ０ ６年 在 上 海 成 立 ， 是 中 国 多 个 流 行 为 龙 尚科 技 的首 选 定 位 芯 片 。此 外 ， 芯 片 所 占的 Ｐ Ｃ Ｂ 面 积不 到 ３ ０ ｍｍ ， 这 对 超 紧 凑 型 智 能 手 机 而 言 是 至 关 重 要
数字式可调增益放大电路设计与仿真
清华大学自动化系 电子课程设计
1. 数字式可调增益放大电路任务书
1.1. 设计目的
1.了解常用数字、模拟集成电路的使用； 2.了解模拟运放和 DAC 芯片的工作原理； 3.掌握利用 DAC 集成芯片和运算放大器设计数字式可调增益放大电路的原理和 Multisim 调 试的方法。
1.2. 设计内容与要求
1
清华大学自动化系 电子课程设计
1.5. 课程设计说明书的格式
1．评分表 2．封面 3．目录 4．正文 （1）课程设计任务书； （2）总体设计方案（画出一个实现电路功能的大致框图）； （3）单元电路（各组成部分电路）设计及其原理说明； （4）元器件的选择及其相关技术数据、参数的计算； （5）总体电路原理图及整个电路的工作原理。 （6）组装调试的内容 5．课程设计中的收获和体会 6．参考文献
4. 电路仿真 .................................................................................................................................................... 11 4.1. 基本要求....................................................................................................................................... 11 4.1.1. 输入为 0.4V 时.............................................................................................................. 11 4.1.2. 输入为 10V 时............................................................................................................... 12 4.2. 提高要求....................................................................................................................................... 13 4.2.1. 输入峰峰值为 430mV 时........................................................................................... 13 4.2.2. 输入峰峰值为 4V 时 ................................................................................................... 14 4.2.3. 输入峰峰值为 10V 时................................................................................................. 15
自动增益控制放大系统设计(毕业论文)[管理资料]
![自动增益控制放大系统设计(毕业论文)[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/272da9e176c66137ef0619c9.png)
本科毕业设计说明书自动增益控制放大系统设计ON THE DESIGN OF AUTOMATIC GENERATION CONTROL学院（部）：专业班级：学生姓名：指导教师：年月日自动增益控制放大系统设计摘要自动增益控制电路已广泛用于各种接收机、录音机和信号采集系统中，另外在光纤通信、微波通信、卫星通信等通信系统以及雷达、广播电视系统中也得到了广泛的应用。
本课题主要研究应用于音频放大的前级电压放大，因此设计的电路需容纳的频带范围应较宽，以至于使语音信号通过。
由于语音信号的频带范围为300hz-3400hz,所以该电路所应设计的频带范围应在300hz-3400hz之间，并且电路应该实现增益的闭环调节，通过此电路可以实现增益的自动调整，以至于使音频信号强时自动减小放大器的倍数，信号弱时自动增大放大器的倍数，从而实现音量的自动调节。
本课题介绍了自动增益控制的概念原理以及自动增益控制放大系统各部分的工作原理，最后对系统的测试结果以及设计与实现中应该注意的问题也做了详细分析。
关键词：放大器；自动增益控制；电压跟随器；滤波器ON THE DESIGN OF AUTOMATIC GENERATION CONTROLABSTRACTThe automatic gain control electric circuit has been widely used in all kinds of receivers、tape recorders and signal gathering systems, and also been used in communications system radar, the broadcast television system and optical fiber communications, microwave communications, satellite communications.This topic mainly studies to the applies to the front level voltage amplification of the audio frequency amplification, therefore the frequency band scope of the electric circuit should be wider that can make the pronunciation signals to pass. Because the frequency band scope of the pronunciation signal is 300 Hz-3400 Hz, so the frequency band scope of our electric circuit should be designed within 300 Hz-3400 Hz. And the electric circuit should realize the closed loop adjustment which increases, it may realize the automatic control through this electric circuit which increases when the tonic train signal is strong automatically that it can reduce the multiple of the amplifier, and when the signal is weak that it can automatically increase the amplifier the multiple, so that can realize the volume with automatic control.This topic also introduced in the concept principle of the automatic gain control as well as to automatically increases the system every part of principle of work the detailed introduction, and it pays attention to the question to the test result of this system .Finally we have make some analysis to the design.KEYWARDS：Amplifier；Automatic Gain Control；AGC；Voltage follower；Filter目录摘要 (I)第1章引言 (1)第2章自动增益控制 (2) (2)（AGC）存在的意义 (2) (2) (2) (4) (4)第3章自动增益控制放大器的电路设计 (5) (5) (7) (7) (8) (8) (9) (9) (10) (10)第4章：放大器电路的调试及实验结果 (12) (12) (16)总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)元器件列表 (20)仿真原理图 (21)第1章引言随着微电子技术、计算机网络技术和通信技术等行业的迅速发展，自动增益控制电路越来越被人们熟知并且广泛的应用到各个领域当中。
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说明：这篇课题设计是小酒花生为陈姐特别制作!如果需要可以进行修改，若觉得不是很满意，那么自己可以设计更好的；倘有不妥之处，还请多多指正，谢谢！！！
增益可调差动放大器的设计与仿真
物理信息学院08电科二班XXX20081030XX
摘要：
本课题设计利用增益可调放大器uA709芯片为设计核心，根据uA709的放大原理，利用公式计算出放大倍数，然后利用专业软件（如ORCAD）模拟和仿真增益可调放大器电路，并测出其电压及电压增益的实际值！
关键字：UA709LM709CN ORCAD
一﹑课题背景：
近年来随着计算机和互联网的迅速发展和普及，多媒体信息的高速传输呈现飞速增长的趋势。
放大器作为集成电路的一种重要的组成部分是国内外研究的热点。
目前集成放大器的研究主要集中在多级运放的补偿、宽带高速运放、满足专用放大器的特殊结构和提高通用放大器指标的方法等这几个方向。
但是可调增益放大器的研究国外开展较多，国内目前已有少量关于可调增益放大器的研究，主要是基于CMOS工艺的可调增益放大器的设计放大。
宽带放大器在光纤通信、电子战设备及微波仪表等方面应用越来越广泛。
这些系统一般要求放大器具有增益可调、宽频带、低噪音、工艺稳定等特点。
可调增益放大器是一种通过改变电路某一参对量对放大器增益进行调节的放大器，广泛应用于无线通讯、医疗设备、助听器、磁盘驱动等领域。
差动放大电路又叫差分电路，他不仅能有效的放大直流信号，而且能有效的减小由于电源波动和晶体管随温度变化多引起的零点漂移，因而获得广泛的应用。
特别是大量的应用于集成运放电路，他常被用作多级放大器的前置级。
基本差动放大电路由两个完全对称的共发射极单管放大电路组成，该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。
设想这样一种情景，如果存在干扰信号，会对两个输入信号产生相同的干扰，通过二者之差，干扰信号的有效输入为零，这就达到了抗共模干扰的目的。
第一个使用真空管设计的放大器大约在1930年前后完成，这个放大器可以执行加与减的工作。
今日的运算放大器，无论是使用晶体管（transistor）或真空管
（vacuum tube）、分立式（discrete）元件或集成电路（integrated circuits）
元件，运算放大器的效能都已经逐渐接近理想运算放大器的要求。
早期
的运算放大器是使用真空管设计，现在则多半是集成电路式的元件。
但
是如果系统对于放大器的需求超出集成电路放大器的需求时，常常会利
用分立式元件来实现这些特殊规格的运算放大器。
1960年代晚期，仙童半导体（Fairchild Semiconductor）推出了第一个被广泛使用的集成电路运算放大器，型号为μA709，设计者则是鲍伯•韦勒（Bob Widlar）。
但是709很快地被随后而来的新产品μA741取代，741有着更好的性能，更为稳定，也更容易使用。
741运算放大器成了微电子工业发展历史上一个独一无二的象征，历经了数十年的演进仍然没有被取代，很多集成电路的制造商至今仍然在生产741。
直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。
二﹑方案设计：
（一）电路原理连接图如下：
利用直流电源作为增益可调差动放大器的输入端
（下图为可调增益放大器实际电路图，其中电压源U5=U6=4V）
直流分析
具体参数设置如下：
①下图为交流源U5=U6=4V 时，（直流扫描）输出电压Uo 的结果图
（从图可以观察到输出电压越来越趋于稳定）
②下图为交流源U5=U6=4V 时，（直流扫描）输出电压增益Ao 的结果图
（从图可以观察到：
电压增益先直线上升，由负的电压增大到正的电压，
由于输入电压U5=U6，那么理论值中电压输出增益应该是无穷大的。
而实验也显示是3010*1V ，这个值已是非常大了，可以视为无穷大可见理论值与实际值是十分相符的）
瞬态分析具体参数设置如下：
③下图为交流源U5=U6=4V时，（瞬态扫描）输出电压Uo的结果图
④下图为交流源U5=U6=4V时，（瞬态扫描）输出电压增益Ao的结果图
（二）电路原理连接图如下：
利用交流电源作为增益可调差动放大器的输入端
（下图为可调增益放大器实际电路图，其中电压源U1=U2=4V）
瞬态分析具体参数设置如下：
⑥下图为交流源U1=U2=4V时，（瞬态扫描）输出电压增益Ao的结果图
交流分析具体参数设置如下：
⑧下图为交流源U1=U2=4V 时，（交流扫描）输出电压增益Ao 的结果图
三﹑公式的推导：
由以上电路图可知：
设流过R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7分别为I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7。
理想条件下：有I1=I3，11R Un U −=3R Ua Un −且I2=I4，22R Up U −=5
R Ub Up −联立以上式子和Un=Up，可得：
Ua-Ub=10(U1-U2)
又I3=I5+I6且3R Ua Un −=Rp R Ub Ua +−+7
R Uo Ua −又I7=I4+I5且
5R Ub Up −+Rp R Ub Ua +−=8R Ub
联立以上式子,且R1=R2=R4=R6=1K,R3=R5=R7=R8=Rp=10k
可得：Uo 11
420(U2-U1)而U1=U2=5V,那么Uo 应该为零。
可实际情况，由实验测得的数据：
<1>交流分析中,Uo=87.113pv
<2>瞬态分析中,Uo=396.475nv
这些数据不等于零，却非常接近零。
而当U1=5V，U2=10V 时
<1>交流分析中,电压增益Ao 不为零（是变化的，最终趋向于零）；
<2>瞬态分析中,电压增益Ao 不为零（是变化的，最终趋向于零）。
此电路，输入电阻不高，差动放大器的增益与电位器的阻值呈非线性关系。
在实际应用中，此电路的运放可选uA709,在uA709的1脚和8脚之间要接
R1和C1组成的串联相位补偿电路；为了防止电路的振荡，在5脚和6脚之
间要加补偿电容C2。
也可以用uA709TC,MC709C,BG709CP,TD709CN,7F709CDE
等代替uA709。
四﹑实验分析与总结：
此次课题设计让我明白：理想是美好的，二而实际往往与理想存在差距，理想必须和实际相结合才有意义，即实践是检验真理的唯一标准！！！
通过本次实验，不仅仅让我有效地将课本所学的知识应用于实践，达到了学以致用的目的，而且在设计的过程中，使自己在学习新知识﹑发现问题﹑解决问题等方面得到了很好的锻炼，为以后的学习和工作打下了良好的基础。
总而言之，虽然本次实验设计花费了我不少的课余时间，但是确实给我带来了不少收获，觉得这样的课程设计是挺有意义的。
此外，通过本次实验，也进一步地熟悉了利用电路软件ORCAD 来画电路图和模拟仿真电路的方法。
巩固了理论知识，激发了我对这个技术领域的学习激情。
同时让我懂得了课题设计的规范，步骤，及设计流程。
这些现在看来似乎有点硬性和深奥的要求，事实上却是我们以后工作中必须用到和要做到的。
所以现在的练习是很有必要的。
五﹑参考资料：
集成电路原理与应用（第二版）谭博学苗汇静主编电子工业出版版2010.11
附：UA709数据手册部分资料
物理信息学院08电科二班XXX 20081030XX。