小信号放大器设计

摘要

关键词：差动放大、低通滤波、共模抑止比、信噪比、输入电阻 电路的设计：

根据本次设计的要求，是放大倍数为1000倍，所以用3级放大，由第一级放大的是小信号，所以将第一级放大定为5倍，第二次放大倍数为20倍，第三级放大倍数为10倍。由输入

阻抗为10M Ω，所以第一级放大采用同相放大。考虑到共模抑止比的关系所以第二级放大采用差动放大。由于本次设计的是小信号为了保证信号的纯真度和频率响应范

围所以最后设计一个100HZ 的有源低通滤波器，并设计放大倍数为10倍。系统框图如下：

无源低通滤波器：

由RC

f π21

=

，取C=0.1uf 得R=16k R1

16kΩ

C1R216kΩ

13

同向放大器：

根据2

/1

11Rr R Av +

=得到同相放大器放大倍数，根据同相端放大

5倍。取R1=10K ，则Rr=2K,因为考虑到放大倍数可调的目的所以将Rr 修改为滑动变阻器，并取值5K 。

5kΩ

Key=A

差动放大器：

3

4

2R R Av -

=得到差动放大器的放大倍数，根据差动放大级放大20倍。取R3=10K ，则R4=200K 。

R610k¦¸R710k¦¸

C489

有源低通滤波器：

根据有源二阶低通滤波器的快速设计方法，首先由截止频率Fc=100HZ 得到确定一个电容C=1uF ，和K=7并根据放大倍数为20确定R1=470Ω，R2=2.7K ，C1=2.2uF 。在由有源二阶低通滤波器的放大倍数为10，取R3=3.6K ，则R4=36K,考虑到放大倍数的可调性，则将R4用滑动变阻器来代替，并取值为50K.

系统完整图：

系统PCB图：

仿真图如下：

调试数据如下：

实验总结：

参考文献：

谢自美，《电子线路设计•实验•测试》（第三版）.华中科技大学出版社，2011

康华光，《电子技术基础》（第五版）.高等教育出版社，2005