增益自动切换的放大电路设计

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一种自动增益控制放大器的设计

一种自动增益控制放大器的设计

一种自动增益控制放大器的设计摘要:本文介绍了一种自动增益控制放大器的设计方法,该方法采用反馈电路实现自动增益控制,使放大器在输入信号强度变化时保持输出信号稳定。

设计中采用了MOSFET管和电容的组合连接方式,使放大器具有高增益和低噪声系数,同时实现了高稳定性和可靠性。

实验结果表明,该自动增益控制放大器具有优良的性能,适用于信号放大和处理的多种应用场景。

关键词:自动增益控制;放大器设计;反馈电路;MOSFET管;电容连接;稳定性正文:1.引言随着科技的不断发展,信号处理技术在通信、电子、计算机等领域得到了广泛应用。

在众多信号处理技术中,信号放大是其中的重要环节之一。

而自动增益控制放大器是实现信号放大的重要器件之一。

它可以在输入信号强度变化时自动调整增益,使输出信号稳定。

因此,本文提出了一种自动增益控制放大器的设计方法,旨在提高放大器的性能和稳定性,并适用于多种信号处理场景。

2.设计原理自动增益控制放大器的设计原理是基于反馈电路实现自动调节增益。

如图1所示,当输入信号Uin经过放大器后,产生的输出信号Uout被反馈到放大器的控制端A处,与输入信号进行比较,产生一个误差电压Ue。

该误差电压被输入到一个控制器中进行处理,控制器通过调节放大器的增益,使误差电压接近于0,从而实现自动增益控制。

图1 自动增益控制放大器原理图在设计中,我们采用了MOSFET管和电容的组合连接方式,如图2所示。

MOSFET管可以提供高增益和低噪声系数,电容与MOSFET管的组合连接方式可以提供稳定性。

此外,在设计中还考虑了放大器的输出阻抗和带宽等因素,使放大器的性能更加优良。

图2 自动增益控制放大器组合连接示意图3.实验方法为验证设计的可行性和有效性,我们进行了一系列实验。

实验中,我们利用模拟电路软件对自动增益控制放大器进行模拟分析,并对其输出信号进行测量分析。

实验结果表明,该放大器具有优良的性能和稳定性。

4.实验结果与分析实验结果显示,该自动增益控制放大器在不同频率和输入信号强度下均能达到稳定的输出信号。

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

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。

20可变增益放大器的设计

20可变增益放大器的设计
vo R f i0 R f (i1 i2 .... in ) ( R f / R1 )VREF (b1 2 1 b2 2 2 ...bn 2 n )
DA转换器构成的可编程增益放大器 除法器型可编程增益放大器
可编程仪表放大器
• PGA205
(有电阻型,引脚型,数字型)
模拟开关的基本原理
模拟开关的结构是将n沟道MOSFET与p沟道MOSFET并联,可使信号在两个方向上同等顺畅地通过,因而 也没有严格的输入端与输出端之分。n沟道与p沟道器件之间承载信号电流的多少由输入与输出电压比决 定。两个MOSFET由内部反相与同相放大器控制下导通或断开。这些放大器根据控制信号是CMOS或是 TTL逻辑、以及模拟电源电压是单或是双电源,对数字输入信号进行所需的电平转换。(CD4066没有电 平转换)。
模拟开关的应用
3、音频信号的失真问题
音频信号对失真的要求都比较高,模 拟开关在切换音频信号时由于导通电 阻随信号变化(即非线性)产生了信 号失真。
模拟开关的应用
4、高频或视频的特殊要求:
RON和寄生电容之间的平衡对视频信号非常重要。RON较大的传统模拟开关需要额外增益级来补偿插 入损耗。同时,低RON开关具有较大寄生电容,减小了带宽,降低视频质量。低RON开关需要输入缓冲器, 以维持带宽,但是这会增加元件数量。L、T型开关适合高频开关,有比较高的隔离度,可以利用单刀双 置。
电阻越小、越平坦越好
模拟开关的基本原理
模拟开关CD4051-53特性
通路电阻与电源电压、输入电压的关系
通路电阻与温度、输入电压的关系
模拟开关CD4051-53参数
模拟开关CD4051-53参数
模拟开关CD4051-53参数

低压PLC信号自动增益放大接收电路设计

低压PLC信号自动增益放大接收电路设计

A t l 1 O — 1 72 0 )2 0 4 — 5 r ceI O 3 0 0 ( 8 ’— 0 O O i D: 0
1 引言 :
低压 电力载 波通 信 (o o e Ln a i o m n a 1w Pw r i C re C r u i — e rr n c
tn - L )是 利用 现有 的低压 配 电线 路 (2 V或 30 i ,L P C o 20 8V 交流 供 电线 路) 作 为通 信介 质 ,实现数 据 、话 音 、图像 等 综合 业务 传输 的通信 技术 。L P C技 术充 分利 用现 有 的电 -L
igH bi nvri . b i adn 7 0 2 n ,e e U i stHee o ig 10 ) e y B 0

要 : 中在分 析 L PC系统 特点 和 自动增 益 A C控制 龟路 工作源 理 的基础 上 , 文 -L G 设计 了一种具 有高 信噪 比 、
低失 真和宽 动态范 围的 自增益控 制 电路 。着重 阐明 了该 电路 的硬件设计 , 给出 了重要参数 的设计公 式 。 并
Ke y wor s Th o d : e p weri e c mmunc t n; GC r ut Co n o l ia i A o Ci i c ; mpa do n r SA5 71
C C n mb rT 7 L u e : N 2
D c me t ̄ d : o u n o 6A
图1 G C电路的输入 一 出振幅特性和增益控制特性 A 输
化 范 围大等 问题 ,来 设计 一个 自动增 益放 大器 电路 ,完成
如图 1所示 ,若输入信号振幅 u 在 Umn Uma i ii— i x之间变 化 时 , 出 信 号 U, 幅 的 变 化 范 围 UmnUm x 输 o振 o i— o a, D U m xUmn是 输入信号 的动态 范围 ;D = o a/o i = i a/ ii o U m x m n是 U 输出电平 的容许变化范围; 比值 R DD = /o为 A C电路的增益控 G

增益自动切换的放大电路的设计 2

增益自动切换的放大电路的设计 2

中文摘要:在这次设计中增益的改变是通过改变放大器反馈电阻的阻值来实现,因此只要改变反馈电阻就能切换不同的电压增益。

电阻的自动选择,可以通过模拟开关来实现。

在本次设计中,采用模拟开关CD4052 实现电压增益的自动切换。

CD4052 是一个双路四选一模拟开关,开关的工作状态由控制信号A、B 来决定。

通过输入基准电压与A、B比较得到不同的A、B值,这样通过改变模拟开关的导通通道就可以改变反馈电阻,电压增益也随之改变。

关键字:增益自动切换、基准电压、比较单元、模拟开关目录一、电路设计 ....................................................................... - 1 -1.1电路设计思想 ............................................................ - 1 -1.2电路结构框图 ............................................................ - 1 -1.3系统工作原理 ............................................................ - 3 -1.4参数计算和元器件选择说明....................................... - 3 -二、电路的仿真结果............................................................. - 5 -三、硬件电路功能指标,测试数据与误差分析...................... - 8 -3.1制定实验测量方案 ..................................................... - 8 -3.2使用的主要仪器和仪表.............................................. - 8 -3.3调试电路的方法和技巧.............................................. - 9 -3.4测试的数据和波形并与设计结果比较分析.................. - 9 -四、调试中出现的故障、原因及排除方法........................... - 10 -五、总结 ............................................................................ - 11 -5.1设计中遇到的问题、原因分析及解决方法................ - 11 -5.2设计电路和方案的优缺点 ................................. - 11 -5.3课题的核心及实用价值,提出改进意见和展望......... - 11 -5.4实验的收获和体会 ................................................... - 11 -实验增益自动切换电压放大电路的设计一、电路设计1.1电路设计思想(基本要求、提高要求、发挥部分):基本要求:将直流信号加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行分档比较,对应某一输入电压值,只有相应的一个比较电路输出为高电平(或低电平),其余比较器输出为低电平(或高电平)。

自动增益控制电路的设计与实现_图文.

自动增益控制电路的设计与实现_图文.

自动增益控制电路的设计与实现实验报告北京邮电大学信息与通信工程学院一:课题名称自动增益控制电路的设计与实现二:摘要及关键词1、摘要:在处理输入的模拟信号时,经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况;另外,在其他应用中,如监控系统中的多个相同传感器返回的信号中,频谱结构和动态范围大体相似,而最大波幅却相差甚多的现象。

很多时候系统会遇到不可预知的信号,导致因为非重复性事件而丢失数据。

此时,可以使用带AGC(自动增益控制)的自适应前置放大器,使增益能随信号强弱而自动调整,以保持输出相对稳定。

本实验在介绍了AGC电路的基础上,采用了一种相对简单而有效实现预通道AGC的方法,电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法。

2、关键词:驱动缓冲可变衰减自动增益控制电压跟随器反馈三:设计任务要求1、基本要求:1)设计实现一个AGC电路,设计指标以及给定条件为:输入信号0.5~50mVrms;输出信号:0.5~1.5Vrms;信号带宽:100~5KHz;2)设计该电路的电源电路(不要求实际搭建),用PROTEL软件绘制完整的电路原理图(SCH)及印制电路板图(PCB)2、提高要求:1)设计一种采用其他方式的AGC电路;2)采用麦克风作为输入,8Ω喇叭作为输出的完整音频系统。

3、探究要求:1)如何设计具有更宽输入电压范围的AGC电路;2)测试AGC电路中的总谐波失真(THD)及如何有效的降低THD。

四:设计思路及总体结构框架1、设计思路①该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法,从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。

如下图,可变分压器由一个固定电阻R1和一个可变电阻构成,控制信号的交流振幅。

可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻,可从一个由电压源和大阻值电阻R2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。

为防止R2影响电路的交流电压传输特性。

R2的阻值必须远大于R1.DetetorVGAInput Output反馈式AGC由短路三极管构成的衰减器电路②对正电流的I所有可用值(一般都小于晶体管的最大额定设计电流),晶体管Q1的集电极-发射极饱和电压小于它的基极-发射极阈值电压,于是晶体管工作在有效状态。

自动增益控制放大器的设计与实现

自动增益控制放大器的设计与实现

自动增益控制放大器的设计与实现程望斌1, 杨陈明1, 江 武1, 贺利苗2, 佘凯华1, 龙 杰1(1. 湖南理工学院 信息与通信工程学院, 湖南 岳阳 414006; 2. 湖南理工学院 经济与管理学院, 湖南 岳阳 414006) 摘 要: 为实现稳定输出, 需对放大器系统的增益进行自动控制. 本文提出了自动增益控制放大系统的总体设计方案, 并对主要功能模块进行了方案比较与论证, 重点对硬件系统和软件系统进行了详细设计, 最后对系统进行了完整测试, 并对检测结果进行了分析. 结果表明: 系统稳定可靠、操控方便, 具有较好的人机交互性能.关键词: 自动增益控制; MSP430单片机; 直流放大; PGA2310中图分类号: TN432 文献标识码: A 文章编号: 1672-5298(2015)02-0048-05Design and Realization of Automatic Gain Control AmplifierCHENG Wang-bin 1, YANG Chen-ming 1, JIANG Wu 1, HE Li-miao 2,SHE Kai-hua 1, LONG Jie 1(1. College of Information and Communication Engineering, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China;2. College of Economics and Management, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China) Abstract : To achieve the stable output, amplifier system needs to be automatically regulated. This paper presents the automatic gain control amplifier system overall design, compares and demonstrates the main function module scheme. The hardware system and software system is emphasis designed in detail. Finally system is completely tested, and the testing results are analyzed. The results show that the system has good man-machine interactive performance and also the system is stable and reliable, in addition, and it is easy to control.Key words : automatic gain control; MSP430 microcomputer; Dc amplifier; PGA2310引言随着电子信息技术的迅速发展, 信号传输与增益控制技术广泛应用于军事、工业等行业, 具有较好的研发价值. 自动增益控制, 可以使系统的输出信号保持在一定范围内, 因此在信号传输领域得到广泛应用. 本文设计的数字式自动增益控制放大器, 是利用线性放大和压缩放大的有效组合对输出信号进行调整[1]: 当输入信号较弱时, 线性放大电路工作, 保证输出信号的强度; 当输入信号强度达到一定程度时, 启动压缩放大线路, 使输出幅度降低, 衰减输入信号, 从而实现放大器的自动增益控制.1 系统总体设计方案系统共分为三大部分: 第一部分为稳幅功能模块, 采用−95.5dB~31.5dB 程控放大, 通过NE5532跟随器, 实现稳幅功能. 比如对幅值在10mV~1V 的输入信号, 可使输入信号有效值稳定在353.5mV 左右, 且在其频率带宽范围内, 保证其幅频曲线稳定, 以及后级的功率放大电路稳定. 第二部分为峰值检波模块, 其采用AD637进行真有效值峰值检波. 第三部分为功率放大器, 采用运放NE5532, 在满功率带宽为100KHz 且幅值达到10V 时, 其压摆率为9V/us, 能够满足要求, 并且能支持±20V 供电. 再利用场效应管实现其输出电流的扩流, 就能使功率到达10W. 通过单片机MSP430G2553控制既实现了放大器电压增益Av 可自动调节并显示, 又降低了整个系统的成本. 因而系统效率高, 成本低, 可靠性和稳定性较强.输入信号经过电压跟随器, 将输入信号送给PGA2310自动调节增益AGC 模块, 通过控制器MSP430G2553对其进行控制. 而AD637真有效值检波模块是对PGA2310的输出信号进行峰值检波, 并收稿日期: 2015-04-05作者简介: 程望斌(1979− ), 男, 湖北崇阳人, 硕士, 湖南理工学院信息与通信工程学院副教授. 主要研究方向: 光电子技术、学科竞赛第28卷 第2期 湖南理工学院学报(自然科学版) Vol.28No.22015年6月 Journal of Hunan Institute of Science and Technology (Natural Sciences) Jun. 2015第2期 程望斌, 等: 自动增益控制放大器的设计与实现 49将检测的真有效值反馈给单片机从而达到环路控制的目的[2]. 为了设计的更人性化, 特增加了显示模块, 能够显示AGC 放大器当前增益的分贝值. 功率放大部分是对AGC 模块的输出信号进行功率放大, 驱动10Ω的负载. 系统总体设计框图如图1所示.2 方案论证与选择(1) AGC 电路方案论证与选择方案一: 典型的是采用场效应管或三极管控制增益. 主要利用场效应管的可变电阻区(或三极管等效为压控电阻)实现增益控制[3].方案二: 采用TI 公司VCA810压控放大芯片, 用两级VCA810级联实现−40dB~40dB 的程控放大. VCA810具有低失调电压, 一级放大倍数最大范围−40dB~40dB, 且外围电路简单, 但由于单级放大倍数过大易引起自激, 故采用两级级联放大.方案三: 采用TI 公司PGA2310数字程控放大芯片, 单级放大倍数的最大范围−95.5dB~31.5dB, 并且内部含有两个相互独立的通道, 其构成的外围电路简单, 易操控, 精确度较高.方案比较: 方案一采用大量分立元件, 电路复杂, 稳定性差, 调试较繁琐, 且精度不够. 方案二需要两级级联, 实现效果较好, 但由于MSP430G2553内部没有DA, 需要外加DA 芯片控制, 搭建电路较复杂. 方案三能够直接由单片机控制, 电路简单, 容易实现.(2) 峰值检波电路方案论证与选择方案一: 基本的峰值检波电路是由二极管电路和电压跟随器组成的, 此电路能够检测的信号频率范围宽, 但受二极管导通压降等因素的影响, 检波精度差.方案二: 真有效值检波电路采用ADI 公司的AD637,该芯片真有效值rms V V =输出为信号的真有效值电压.方案比较: 方案一电路简单, 容易调试, 受器件的影响使得测量精度失准. 方案二采用集成芯片实现峰值检波, 外围电路搭建容易, 并且抗噪声性能好、精度高.(3) 功率放大方案论证与选择方案一: 由多个高速缓冲器BUF634并联实现扩流输出, 提升放大器带负载能力[4]. 方案二: 用分立元件构成末级放大电路, 利用集成运放和MOSFET 扩流来实现放大.方案比较: 方案一效果好但成本较高; 方案二虽然实现较为麻烦, 但是成本低廉, 效果较好. 故采用方案二.图1 系统总体设计框图50 湖南理工学院学报(自然科学版) 第28卷3 系统硬件设计3.1 PGA2310构成的程控AGC 电路程控AGC 电路如图2所示. 为提高信号的稳定性, 信号经信号输入端口至NE5532运放构成跟随缓冲电路. 将此信号输入至PGA2310 Vin-L 引脚, 其正负电源引脚各加入10uf 和0.1uf 的电容滤波, 然后PGA2310输出信号通过NE5532跟随器输入至AD637构成的真有效值检波电路, 最后MSP430单片机AD 采集检波后的直流信号. 设定当输入直流或交流时, 如果检波输出信号大于353mV 或小于353mV , 单片机自动检测并且调节PGA2310增益, 使PGA2310输出直流电压信号时幅值稳定在0.5V 左右, 输出交流信号时峰值稳定在1V 左右.3.2 AD637真有效值检波电路PGA2310程控输出信号输入至AD637 Vin 管脚, 当输入为0时, 调节RP2滑动变阻器使检波输出也为0; 当有输入信号时, 调节RP1滑动变阻器使输出信号为输入信号有效值, 得到正确的检波直流信号. 检波电路图如图3所示.图2 程控AGC 电路图图3 AD637真有效值检波电路图第2期 程望斌, 等: 自动增益控制放大器的设计与实现 51 3.3 功率放大为实现较好的功率放大要求, 后级需要驱动10Ω负载, 由于普通运放不能提供驱动负载所需功率, 所以必须进行功率放大以提供所需功率并且将信号放大2倍. 我们采用如图4所示运放加MOS管电路, 具有带负载能力强等优点.4 系统软件设计本系统软件设计部分基于MSP430单片机平台, 主要完成增益控制、AD采集、预置信息液晶显示和按键控制[5], 系统以友好的人机界面展现给用户. 系统设计流程图如图5所示.在图5中, 我们采用条件判断语句控制AGC模块的增益, 并且还添加了一些容错措施, 以达到AGC 放大器在频带内稳定输出的目的, 为后级的功率放大电路的稳定提供了保证.5 系统测试及结果分析5.1 测试仪器TDS1012双踪示波器、SU3080数字函数信号发生器、直流稳压电源、万用表等.图4 功率放大电路图图5 系统设计流程图52 湖南理工学院学报(自然科学版) 第28卷5.2 直流信号放大测试测试方法: 幅度可变的直流电压信号(0.01V/0.1V/1V)至测试输入端, 然后用双踪示波器测测试输出信号. 测试结果见表1.输入信号(mv) 输出信号理论值(mv) 输出信号测试值(mv) 相对误差(%)<0.01 10.00 9.89 1.1% 0.1 10.00 9.90 1% 1 10.00 10.02 0.2%测试条件: 输入直流电压信号(0.01V/0.1V/1V)分别由滑动变阻器分压得到. 5.3 交流信号放大测试测试方法:(1) 从函数发生器输入频率为10KHz 且幅值可变的交流电压信号(0.01V/0.1V/1V)至测试输入端, 然后用双踪示波器测试输出信号. 测试结果见表2.输入信号(mV) 输出信号理论值(mV) 输出信号测试值(mV) 相对误差(%) <0.01 10.00 9.88 1.2% 0.01 10.00 9.94 0.6% 1 10.00 10.03 0.3%(2) 从函数发生器输入信号幅值为1V 且频率可变的交流电压信号至测试输入端, 然后用双踪示波器测试输出信号. 测试结果见表3.输入信号(Hz) 输出信号理论值(mV) 输出信号测试值(mV) 相对误差(%)1 10.00 9.88 1.2% 10 10.00 9.86 1.4% 1000 10.00 9.89 1.1% 10K 10.00 9.92 0.8% 100K 10.00 9.91 0.9% 200K 10.00 9.89 1.1%5.4 测试结果分析由测试数据可知, 放大器增益控制, 交直流放大, 带宽和带负载能力等指标都达到了要求. 在测量输入信号幅值低于10mV 时, 由于输入信号幅度过小、噪声的掩盖和仪器磨损等原因, 所以此项测试结果有误差.6 总结本文设计的系统实际输入信号有效值达到5mV , 在现有的仪器条件下, 信号幅度输出小时噪声大, 导致输出波形噪声较大. 放大器在驱动 10Ω负载时, 通频带带宽超过 100KHz, 带内失真小, 但功率放大器对扩流MOSFET 需配对, 否则容易产生交越失真. 如果对功率放大电路进行改善, 就能拓宽带宽[6] , 增大信号载体的容量.参考文献[1] 陈亮名, 杨 昆. 基于宽带高增益的放大器设计[J]. 电子设计工程, 2014, 22(15): 146~148 [2] 赖小强, 李双田. 数字闭环自动增益控制系统设计与实现[J]. 网络新媒体技术, 2013, 2(3): 40~44 [3] 李怀良, 庹先国, 朱丽丽, 等. 中低频宽动态范围AGC 放大器设计[J]. 电测与仪表, 2013, 50(566): 96~99 [4] 于国义, 张 乐, 崔先慧, 等. 用于CMOS 图像传感器的AGC 放大器设计[J]. 中国科技, 2013, 8(1): 10~13 [5] 李晓宇, 宫 平, 李杉杉, 等. 自增益电路在激光测距中的应用[J]. 电子设计工程, 2014, 22(18): 77~78, 83 [6] 陈铖颖, 黑 勇, 戴 澜, 等. 面向助听器应用的低功耗自动增益控制环路[J]. 微电子学, 2013, 43(4): 464~467表1 直流信号放大测试结果表2 交流信号放大测试结果(信号频率为10KHz)表3 交流信号放大测试结果(信号幅值为1V)。

增益可控射频放大器设计方案

增益可控射频放大器设计方案

增益可控射频放大器设计方案
要设计一个增益可控的射频放大器,可以采用以下方案:
1.选择合适的放大器架构:常见的射频放大器架构有共集、共基和共射极。

其中,共基架构通常具有较高的输入和输出阻抗匹配,适用于宽频段的应用;共射架构具有较高的增益和较低的噪声,适用于功率放大器设计。

2.选择合适的放大器器件:根据设计要求选择合适的射频晶体管或场效应管。

通常情况下,选择具有较高的增益、较低的噪声系数和适当的功率容量的器件。

3.匹配网络设计:使用合适的匹配网络来实现输入输出的阻抗匹配。

匹配网络可以提高电路的功率传输效率,减小反射损耗,并实现最优的功率增益。

4.增益控制电路设计:可以采用可变电容、电阻、电感等元件来实现增益的可调控。

通过调整这些元件的参数来控制放大器的增益。

5.稳定性分析和设计:进行稳定性分析,确保放大器在工作范围内保持稳定。

可以采取稳定性增强措施,如添加稳定性网络或者改进反馈电路。

6.射频线路设计:布局射频线路时,要尽量避免回授、干扰和串扰。

采用合适的屏蔽和分离技术,以减小射频线路的损耗和干扰。

7.仿真和测试:使用射频模拟软件进行电路仿真,验证设计的性能,并进行测试调整和优化。

以上是一般的增益可控射频放大器设计方案,具体的设计流程和细节还需要根据具体的应用环境和要求来调整。

常用的增益可调运算放大电路

常用的增益可调运算放大电路

常用的增益可调运算放大电路常用的增益可调运放大电路是一种电子电路,它可以通过调整电路中的某些元件来改变电路的放大倍数。

这种电路在实际应用中非常常见,可以用于各种信号处理和放大的场合。

在电子电路中,通常需要对信号进行放大处理,以增强信号的强度或改变信号的形态。

增益可调运放大电路的设计就是为了满足这个需求。

通过调整电路中的某些元件的参数,可以实现对信号放大倍数的调节,使得电路适应不同的应用场景。

增益可调运放大电路通常由放大器和调节电路两部分组成。

放大器负责对输入信号进行放大,而调节电路则用于调整放大倍数。

在实际应用中,放大器可以采用各种不同的类型,如运算放大器、差分放大器等。

调节电路则可以根据具体需求选择合适的电路结构。

常见的增益可调运放大电路有两种类型,分别是电压控制增益可调运放大电路和电流控制增益可调运放大电路。

电压控制增益可调运放大电路是利用输入电压的大小对放大倍数进行调节的。

它通过改变电路中的某些元件的电压来改变电路的放大倍数。

例如,可以通过改变电阻的值来改变放大倍数。

当输入电压较大时,电路的放大倍数也较大;当输入电压较小时,电路的放大倍数也较小。

这种电路的特点是调节方便,但对输入信号的要求较高,需要保证输入电压的稳定性和准确性。

电流控制增益可调运放大电路是利用输入电流的大小对放大倍数进行调节的。

它通过改变电路中的某些元件的电流来改变电路的放大倍数。

例如,可以通过改变电流源的电流大小来改变放大倍数。

当输入电流较大时,电路的放大倍数也较大;当输入电流较小时,电路的放大倍数也较小。

这种电路的特点是对输入信号的要求较低,但调节比较困难,需要精确控制电流源的电流大小。

除了以上两种类型的增益可调运放大电路,还有一种常见的设计是利用数字控制来实现放大倍数的调节。

这种电路通常使用数字电子元件,如数字电位器、数字开关等,通过改变数字控制信号的值来改变电路的放大倍数。

这种设计的优点是调节方便,可以实现精确的放大倍数控制,适用于需要频繁调节放大倍数的场合。

自动增益控制电路的设计与实现计划书

自动增益控制电路的设计与实现计划书

自动增益控制电路的设计与实现计划书1自动增益控制电路的背景与意义1.1自动增益控制电路的背景随着微电子技术、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。

自动增益控制线路,简称AGC 电路。

它是限幅装置的一种,是利用线性放大和压缩放大的有效组合对输出信号进行调整。

当输入信号较弱时,线性放大电路工作,保证输出声信号的强度;当输入信号强度达到一定程度时,启动压缩放大电路,使声输出幅度降低,满足了对输入信号进行衰减的需要。

也就是说,AGC功能可以通过改变输入输出压缩比例自动控制增益的幅度,扩大了接收机的接受范围,它能够在输入信号幅度变化很大的情况下,使输入信号幅度保持恒定或仅在较小范围内,不至于因为输入信号太小而无法正常工作,也不至于因为输入信号太大而使接收机发生饱和或堵塞。

在电路设计中,这种线路被大量的运用,从尖端的雷达技术到日常的广播电视系统,自动增益控制无疑很好的解决了各种技术中存在的信号强度问题。

1.2自动增益控制电路的意义当输入信号电压变化很大时,保持接收机输出电压恒定或基本不变。

具体地说,当输入信号很弱时,接收机的增益大,自动增益控制电路不起作用;当输入信号很强时,自动增益控制电路进行控制,使接收机的增益减小。

这样,当接收信号强度变化时,接收机的输出端的电压或功率基本不变或保持恒定。

因此对AGC电路的要求是:在输入信号较小时,AGC电路不起作用,只有当输入信号增大到一定程度后,AGC电路才起控制作用,使增益随输入信号的增大而减少。

为实现上述要求,必须有一个能随外来信号强弱而变化的控制电压或电流信号,利用这个信号对放大器的增益自动进行控制。

由上述分析可知,调幅中频信号经幅度检波后,在它的输出中除音频信号外,还含有直流分量。

直流分量大小与中频载波的振幅成正比,也即与外来高频信号成正比。

因此,可将检波器输出的直流分量作为AGC控制信号。

2.Rb变化对Q点和电压放大倍数的影响2.1原理图图 2-12.2仿真模拟1.当Rb=3MΩ时电路图如下图2-2所示图 2-2UCEQ和Au仿真结果如下图2-3所示图 2-3 2.当Rb=3.2MΩ时电路图如下图2-4所示图 2-4 UCEQ和Au仿真结果如下图2-5所示:图 2-5 3.当信号源V1=10mv时,输出波形如下图2-6所示图 2-6 4.当信号源V1=20mv时,输出波形如下图2-7所示图 2-72.3仿真数据Rb=3MΩ和3.2MΩ时的UCEQ和Au仿真结果如下表2-1所示:表2-1 仿真数据2.4实验结论:(1)Rb增大时,ICQ减小,UCEQ增大,|Au |减小。

可变增益运算放大器设计

可变增益运算放大器设计

可变增益运算放大器设计
可变增益运算放大器是一种能够根据输入信号的大小调整放大倍数的放大器。

它通常由一个可变增益电路和一个运算放大器组成。

以下是一种常见的可变增益运算放大器设计方法:
1. 选择一个合适的运算放大器芯片,如LM741或TL071等。

这些芯片具有高增益和低噪声的特点。

2. 设计一个可变增益电路,可以使用电位器或可变电阻来实现。

这个电路的作用是调整输入信号的放大倍数。

3. 将可变增益电路与运算放大器芯片连接起来。

输入信号通过可变增益电路进入运算放大器,然后经过放大后的信号输出。

4. 调整可变增益电路的参数,以达到所需的放大倍数。

可以通过调节电位器或改变可变电阻的阻值来实现。

5. 进行电路测试和调试,确保放大器的性能符合要求。

可以使用示波器和信号发生器等仪器来检测输入输出信号的波形和幅度。

需要注意的是,可变增益运算放大器设计中需要考虑的因素还包括输入和输出阻
抗、频率响应、稳定性等。

在设计过程中,可以参考相关的电路设计手册和应用笔记,以获得更详细的设计指导。

一种增益可控音频前置放大器电路的设计

一种增益可控音频前置放大器电路的设计

图3增益控制结构 Fig.3 Structure of gain control module
外部输入的直流模拟控制信号%的电压范围
为O~‰。比较判决电路在每个时钟周期产生一
组数据,控制逻辑及可逆计数器模块根据该组数据 控制数模转换器(DAC),将相应的模拟电压反馈到 比较判决电路中,准备进行下一次比较。时序电路 为控制逻辑及可逆计数器电路提供时钟信号,由于 要适应人耳的反应时间,频率为60 Hz。 3.1 模拟控制信号输入缓冲级电路
Abstract:
A variable-gain pre-amplifier circuit for audio power amplifier was implemented in 0.5-t_£m CMOS
process.In this circuit,DC volume control operation mode was adopted to control gain of the pre-amplifier,and by
模拟输入缓冲级电路采用单位增益负反馈结构 的运放。由于外界输入信号范丽广(O~Vw),所以 运放的输入输出范围是设计的关键。设计中,采用 全摆幅的输入输出结构,以达到输入输fB的范同要 求。运放的具体结构如图4所示[2],第一级采用全 摆幅输入结构折叠共源共栅结构,提供大增益,第二 级采用共源极结构,达到最大的输出摆幅。为保持 闭环的稳定性,同样加入密勒补偿电容和调零电阻。
adjusting the gain of the pre-amplifier,volume of the whole audio power amplifier could be controlled.The input 13(3
analog voltage signal was convened to digital control signals with an on-chip A/D converter,which was used tO ad—

程控增益放大器的几种通用设计方法6篇

程控增益放大器的几种通用设计方法6篇

程控增益放大器的几种通用设计方法6篇第1篇示例:程控增益放大器是一种可以根据控制信号来调节放大倍数的放大器,通常用于音频设备或通信设备中。

它在许多应用场景中都发挥着重要作用,比如在音频混音台中对不同信号进行调节、在通信系统中动态地调节信号的增益等。

要设计一个高性能的程控增益放大器,需要考虑多个方面的因素,包括放大器的稳定性、带宽、增益范围、失真和噪声等。

在此,我们将介绍几种通用的设计方法,以帮助工程师们更好地设计程控增益放大器。

一种常见的设计方法是使用可变增益放大器芯片。

这种芯片通常集成了控制电路和放大电路,可以方便地实现程控增益功能。

工程师们只需要按照芯片厂家提供的设计指南进行设计,通常只需要很少的外部元件即可完成设计。

这种设计方法具有成本低、易于实现的优点,适用于一些对性能要求不是很高的场合。

另一种设计方法是使用集成运算放大器和调节电阻网络。

通过调节电阻网络的阻值,可以实现对增益的控制。

这种方法的优点是可以灵活地调整增益范围,同时可以根据需要选择不同的运算放大器以实现更高的性能要求。

但是这种设计方法需要对电路的稳定性和噪声进行较为细致的分析和优化。

还有一种设计方法是使用数字控制的程控增益放大器。

这种设计方法将控制电路部分用数字信号处理的方式实现,可以实现更精确的控制和更复杂的功能。

通常需要搭配数字模拟转换器和微控制器等器件,同时需要编写控制算法。

这种设计方法的特点是可以实现更高的精度和更复杂的控制功能,但是相对复杂度也更高。

除了以上介绍的几种设计方法外,还有一些其他的设计方法,比如使用特殊的调节元件或者非线性元件实现程控增益放大器。

不同的设计方法适用于不同的场合,工程师们可以根据具体的需求和资源选择合适的设计方法。

在实际设计过程中,需要充分考虑电路的稳定性、带宽、失真和噪声等指标,通过合理选择元件、优化电路结构和控制算法等手段来实现设计要求。

还需要进行充分的仿真和测试,确保设计的程控增益放大器能够满足实际应用需求。

自动增益控制放大器电路设计

自动增益控制放大器电路设计

自动增益控制放大器电路设计作者:赛前辅导教师:摘要系统由变增益放大电路,峰值检测电路,AD转换电路,控制电路组成。

可变增益电路部份以AD603为核心,信号经AD603后,经峰值检测电路检测电压峰值、以ADC0809进行AD转换。

再将信号传至AT89S52,AT89S52产生PWM波控制AD603的放大倍数。

从而实现可变增作用。

AbstractSystem consists of variable gain amplifier, peak detector circuit, AD converter circuit, control circuit. AD603 variable gain circuit section to the core, the signal by the AD603, after the peak detection circuit detects the peak voltage to the AD converter ADC0809. Then the signal transmitted AT89S52, AT89S52 generate PWM wave control AD603 magnification. Increasing role in achieving variable.一、系统方案论证与比较可变增益放大器选择方案一:利用放大器和场效应管一路组成的电路实现自动增益控制。

整个电路由包括场效应管在内的压控增益放大器,整流滤波电路,直流放大器组成,实现增益的闭环控制。

信号自输入端进入到电路中,运放A1组成压随器,作为输入级。

由运放A2组成反向放大器,其增益由场效应管的源极和漏极之间的电阻决定。

输出电压通过整流电路和滤波电路形成压控电压,加到场效应管的栅极,当压控电压发生转变时,源极和漏极之间的电阻亦发生转变,因此放大器的放大倍数也发生转变,因此当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,达到自动增益控制的目的。

电压自动切换

电压自动切换
五、参考文献

元器件说明:LM311以及2 kΩ电阻
(3)放大电路以及模拟开关:
工作原理:通过两个UA741运算放大器可以实现电压的正向放大,通过模拟开关选择运算放大器的负反馈通路来控制增益的数值。
参数选择:由于运算放大器的虚短、虚断的要求,因此输入电路的电阻为100 kΩ,负反馈电阻分别为10 kΩ、100 kΩ、1 MΩ,由此来实现3种增益的选择。
(6)调试中出现的故障、原因及排除方法:
在调试中,电路搭好后发现无法得到电压的自动增益转换,由于是直流电压源,于是,用万用表进行排查,后发现第二个反向的运算放大器居然不满足虚短、虚断的原则,后来,发现在面包板的一排没有给予负电压,导致了运算放大器没有正常工作,也就导致了自动增益的无法实现。
再次实验时,10与1时都可以实现了,但是,0.1却无法实现,或者说,增益不是0.1,而是0.01,于是,我检查增益为0.1的一条支路,发现应该使用10kΩ的电阻,我使用的是1 kΩ的电阻。换为10 kΩ的电阻后,实现了0.1的增益。
四、总结
(1)阐述设计中遇到的问题、原因分析及解决方法:
设计中主要的问题是如何实现比较与整流。
方法:通过查阅电子线路书发现LM311可以实现电压的比较,并且输出高电平,于 是通过使用LM311和4052实现了增益的自动切换。
整流是通过查阅网络,实现了交流信号转换为直流信号。
(2)总结设计电路和方案的优缺点:
(3):当5<V<10时,电压增益为0.1
2、当输入电压为交流电压时,通过交流整合电路和滤波电路得到交流电路的峰峰值, 通
过得到的电压选择放大增益,其增益的具体选择与直流电压时相同。
(2)性能指标:
在各个增益的需要范围内能够得到相应的增益输出,在增益跳变时要在0.5V和5V

adc 可编程增益放大器电路设计

adc 可编程增益放大器电路设计

adc 可编程增益放大器电路设计
设计可编程增益放大器(PGA)电路时,需要考虑多个方面,包
括电路拓扑结构、放大器类型、增益范围、输入输出阻抗、带宽、
精度和稳定性等因素。

以下是从多个角度全面回答这个问题:
1. 电路拓扑结构:
可编程增益放大器可以采用多种拓扑结构,如反馈式放大器、仪器放大器、可编程运算放大器等。

选择合适的拓扑结构取决于具
体的应用需求和性能要求。

2. 放大器类型:
在设计可编程增益放大器时,需要选择合适的放大器类型,
如运算放大器、差分放大器、仪器放大器等,以满足不同的输入信
号类型和增益调节要求。

3. 增益范围:
可编程增益放大器的设计需要考虑增益范围的需求,通常通
过数字控制或模拟控制来实现可调节的增益范围,以适应不同的输
入信号幅度。

4. 输入输出阻抗:
为了确保信号的正确传输和匹配外部电路,设计中需要考虑
输入输出阻抗的匹配和控制。

5. 带宽:
可编程增益放大器的设计需要考虑带宽的要求,特别是对于
高频信号的放大需求,需要选择合适的放大器类型和频率补偿电路。

6. 精度和稳定性:
在设计中需要考虑放大器的精度和稳定性,包括温度漂移、
漂移校准、噪声等因素,以保证放大器在不同工作条件下的性能稳
定性。

综上所述,设计可编程增益放大器需要综合考虑电路结构、放
大器类型、增益范围、输入输出阻抗、带宽、精度和稳定性等多个
方面,以满足具体的应用需求和性能要求。

在实际设计过程中,需
要进行详细的电路仿真和实验验证,以确保设计的可编程增益放大器能够稳定可靠地工作。

麦克放大器自动增益控制电路的设计

麦克放大器自动增益控制电路的设计

2020年4月a m HJo u rn al o f G reen Science and T ech n o lo gy第8期麦克放大器自动增益控制电路的设计郎文飞,李娜(焦作大学机电工程学院,河南焦作454000)摘要:指出了随着A I 应用快速进入现代人的生活,智能语音控制技术正迅速成为当代的一个技术热点,产 品遍及儿童学习、智能音箱、会议系统、教育培训等。

智能语音控制技术关键是语音的采集和识别,语音识 别是在云端完成,而语音的采集在当地完成,所以麦克放大电路就是采集的前端。

实际情况中,人的声音 有大有小、离麦克的距离有近有远。

麦克(M IC )放大电路的自动增益控制(A G C )就非常重要和有必要,为 此,给出了麦克放大器自动增益控制电路的设计,并进行了实物测试,以供参考。

关键词:M I C ;A M P ;A G C ;A I ;智能语音控制中图分类号:T N 912文献标识码:A文章编号:1674-9944(2020)8-0173-021引言人类能够听到的音频范围是20 H z 〜20 k H z ,但讲话的音频范围是〇. 3〜3 k H z ,在A I 领域智能语音控制 对音频的研究范围就是〇. 3〜3k H z[1~«。

因此麦克放 大器自动增益控制电路设计的频率范围也就是0. 3〜 3 k H z 。

麦克在获取语音信号之后,就将一个模拟的声音信 号转换成一个变化规律相同的电信号,完成第一步数据 采集的的任务。

但是,采集过来的语音信号电平有时会 很大,有时会很小或者有突变;电平太大,信号会阻塞、 失真,谐波和噪声会加大,影响通话。

需要将信号的放 大倍数减小,以获取一个电平正常的值,保证正常通话。

电平太小,会听不清或听不到通话,就需要进行适当地 放大,以获取一个正常的电平值,保证正常通话。

要解 决上述两个问题,就必须对咪头采集的信号进行自动增 益补偿:将小信号进行较大的放大,将大信号进行较小的放大,对其电平值进行限制。

接收机中频自动增益控制放大电路的实现

接收机中频自动增益控制放大电路的实现
技 经 济市 场
接收机 中频 自动增 益控 制放大 电路 的实现
周 惠 忠
( 州工 业职 业技 术 学 院 , 苏 扬 州 自动增 益控制 电路 , 接 可以实现在输入 电平动态变化 时输 出电平稳定 : 输入 电平大 时降低增益 , 输 入 电平小时提高增益。 文章在 自动控制 电路作用和原理分析 的基础上 , 给出了一种利用误 差电压信号控制放大器增益以实 现 自动增益控制的电路 。 关键词 : 自动增益控制 ; 收机 接
薛 亚 平
( 州工 业职 业技 术 学院 , 苏 扬 州 2 52 ) 扬 江 2 17
摘 要: 单片机是 一门实践性较强 的课程。传统单片机 实验 一般都基于硬件实验箱和硬件仿真器 , 投入较大 而且 通用 性较 差 ,rt u 软件很好地解决 了这一 问题。本文主要介绍 了 Poe s软件在单 片机仿真方面 的一些功能, Poe s rt u 并且通过一个实例 说 明了 Po es 单片机 实验教 学过程 中的应用。 rtu 在 关键词 :rt u; Po e s软件仿真 ; 单片机实验教 学
单片机是一 门实践性较强的课程 。在传统 的单 片机 实验教 学 中, 常采用仿真器 、 通 实验 箱或实验板 。 需采 购大量 的、 昂贵的 硬件设备 , 最为关键 的是实验箱 、 实验板 的通用性很差 。在实 验
过程 中学生的一些想法通过实验箱根本没有办法实现 。本文介 绍的 Po u 软件就可 以解决 以上问题。 rt s e
测出输出信号振 幅电平 , 除不需要的较高频率分量 , 行适 当 滤 进
放大后与恒定的参考 电平 u 比较 , , 产生一个误差信号 。这 个
误差信 号 U 通过控 制信号发 生器去控制 可控增益放 大器 的增 益 。当 t减小而使输 出 u减小时 , / 0 环路产生的控制信号 t 将使 / . . 增益 增加 ,从而使 / 趋于增大 ;当 u增大而使输 出 u 增大 / 。
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东南大学电工电子实验中心
实验报告
课程名称:电子线路实践
第二次实验
实验名称:增益自动切换电压放大电路的设计院(系):专业:
姓名:学号:
实验室: 实验组别:
同组人员:实验时间:
评定成绩:审阅教师:
实验二增益自动切换电压放大电路的设计
一、实验内容及要求
设计一个电压放大电路,能够根据输入信号幅值自动切换调整增益。

设输入信号频率为0~20KHz,其幅值范围为0.1~10V(峰峰值Upp)。

电路应实现的功能与技术指标如下:1.基本要求
当输入为直流信号时,要求设计的电路达到以下要求:
U<0.5V时,电路的增益约为10倍。

(1)当i
U<3V时,电路的增益约为1倍。

(2)当0.5<i
U<10V时,电路的增益约为0.1倍。

(3)当3<i
2.提高要求
当输入为交流信号时,根据输入电压的峰值大小,电路增益仍满足基本要求。

3.发挥部分
(1)对输入电压值分档再细化;
(2)增益值的显示。

分析项目的功能与性能指标:
本设计中电路要实现根据输入信号的幅值自动切换调整增益的功能。

基础部分中,
U<0.5V时,电路的增益约为10倍;当0.5<i U<3V时,电路的增益约为1倍;
当i
U<10V时,电路的增益约为0.1倍。

提高部分中,输入为交流信号,根据输入当3<i
电压的峰值大小,电路的增益仍满足基本要求。

在本设计中,增益自动切换的临界值应尽量接近要求的值0.5和3,而且增益的倍数也应分别无限接近10、1、0.1。

二、电路设计
(1)电路设计思想(请写明基本要求、提高要求、发挥部分):
基本要求:将直流信号加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行分档比较,对应某一输入电压值,只有相应的一个比较电路输出为高电平(或低电平),其余比较器输出为低电平(或高电平)。

根据比较器的输出状态,通过模拟开关的控制,选择相应的增益。

提高要求:可以先采用峰值取样或整流滤波电路对交流信号进行处理,再将处理后得到的交流信号峰值按基本要求进行处理。

(2)电路结构框图(请写明基本要求、提高要求、发挥部分):
基本要求:
提高要求:
(3)电路原理图(请写明基本要求、提高要求、发挥部分):
基础要求:
提高要求:
(4)系统工作原理(请写明基本要求、提高要求、发挥部分):
基础要求:将直流信号加到基准电压分别为3V和0.5V的比较电路输入端进行分档比较,
对应某一输入电压值,相应的比较电路输出为高电平或低电平,将比较器的输出状态通过模拟开关的控制,选择不同的增益电路,从而实现增益的自动切换。

提高部分:采用峰值采样电路,先将交流信号输入峰值采样电路,再将输出的峰值加到比较电路输入端进行分档比较,其他同上。

(5)参数计算和元器件选择说明(请写明基本要求、提高要求、发挥部分):
基础要求:放大电路电阻:R8=10kΩ,R6=100kΩ,R5=10kΩ,R7=1kΩ.
分压电阻:要满足分压分别为3V和0.5V,则设置Rw=90kΩ,R5=25kΩ,R6=5kΩ,可满足上述要求。

提高要求:峰值采样电路:IN4018二极管、10nF电容
放大电路电阻及分压电阻同基础部分。

(6)列出系统需要的元器件清单(请设计表格列出)(请写明基本要求、提高要求、发挥部分):
(7)电路的仿真结果(请写明基本要求、提高要求、发挥部分):
基础要求:
1)输入0.3V直流信号:
2)输入1.5V直流信号:
3)输入4V直流信号:
提高要求:(CH1为输出信号、CH2为输入信号)1)输入10KHz、峰值0.1V交流信号:
2)输入10KHz、峰值1.5V交流信号:
3)输入10KHz、峰值4V交流信号:
三、硬件电路功能与指标,测试数据与误差分析
(1)硬件实物图(照片形式):
(2)制定实验测量方案:
按照电路原理图搭出电路,接入函数发生器,用以产生交流信号,输出接到示波器上,用以观察输出波形。

根据要求进行调试。

(3)使用的主要仪器和仪表:
数字示波器,函数信号发生器,直流稳压电源,数字万用表
(4)调试电路的方法和技巧:
首先测试峰值取样电路,将峰值取样的结果输入到示波器中,观察其近似为直流分量,且其约等于交流信号的峰值。

再测试比较电路,输入不同的值,测其输出使结果满足要求。

最后对整个电路进行调试。

(5)测试的数据和波形并与设计结果比较分析:
输入10KHz、峰值0.2V的交流信号:
输入10KHz、峰值2.6V的交流信号:
10KHz、峰值3.5V的交流信号:
分析:由上述结果可以看出,电路是存在一定误差的,但是基本上实现了电路要求的功能。

(6)调试中出现的故障、原因及排除方法:
在实验中当比较器输出为负电压时,直接接到4052的选择端会损坏放大器,根据观察,发现会将放大器的输出强行拉到-1V左右,而放大器开路输出为负-13V左右,经过一段时间以后放大器会过热,模拟开关也可能损坏。

加上一个限流电阻可以解决问题,不会损坏放大器和模拟开关。

实验中的数据与模拟的有很大不同。

整流的电容电压不等于峰值,与峰值的关系也不是线性变化的,所以增益变化点与模拟的结果差距很大,于是实际测量了不同峰峰值下的电容电压,并以此为基准,改变分压大小,才使增益变化点接近要求,最终是靠调变阻器达到较高的精度的。

四、总结
(1)阐述设计中遇到的问题、原因分析及解决方法:
问题:怎样对交流信号进行峰值取样?解决方法:采用二极管以及电容构成最简单的峰值取样电路,满足实验的要求。

(2)总结设计电路和方案的优缺点:
优点:采用反向增益电路,可避免无法产生0.1倍的增益的问题,只需再加以反向器即可;同时使用二极管和电容来实现峰值取样,非常简单且实用。

缺点:采用二极管和电容来实现峰值取样有一定的误差,会使临界值发生偏移,从而不符合实验的要求。

(3)指出课题的核心及实用价值,提出改进意见和展望:
本课题的核心为增益自动切换,这在许多方面都有应用。

希望可以加上更多的功能,来实现更多的功能。

(4)实验的收获和体会:
通过本次实验,加深了对运算放大器的理解,学会了使用运算放大器设计简单的电路,了解了怎样对交流信号进行峰值取样,提高了动手实践的能力。

五、参考文献。

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