集成运算放大器简易测试仪
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。
集成运算放大器的应用实验报告
一、实验目的1. 了解集成运算放大器的基本特性和工作原理。
2. 掌握集成运算放大器的基本应用电路的设计与调试方法。
3. 熟悉集成运算放大器在实际电路中的应用,提高电子电路设计能力。
二、实验原理集成运算放大器(Op-Amp)是一种高增益、低输入阻抗、高输入电阻、低输出阻抗的直接耦合放大器。
它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。
本实验主要研究集成运算放大器的基本应用电路,包括反相比例放大电路、同相比例放大电路、加法运算电路、减法运算电路等。
三、实验仪器与设备1. 集成运算放大器:TL0822. 直流稳压电源:±15V3. 数字万用表4. 示波器5. 面包板6. 连接线7. 电阻、电容等元件四、实验内容1. 反相比例放大电路(1)电路连接:将集成运算放大器TL082的输入端分别连接到输入电阻R1和地,输出端连接到负载电阻R2,反馈电阻Rf与R1并联后连接到反相输入端。
(2)电路调试:将输入电压信号输入到电路中,使用示波器观察输出电压波形,调整R1和Rf的值,使输出电压与输入电压成反相关系。
(3)实验结果:当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时,输出电压与输入电压成反相关系,放大倍数为-10。
2. 同相比例放大电路(1)电路连接:将集成运算放大器TL082的同相输入端连接到输入电阻R1,反相输入端连接到地,输出端连接到负载电阻R2,反馈电阻Rf与R1并联后连接到同相输入端。
(2)电路调试:将输入电压信号输入到电路中,使用示波器观察输出电压波形,调整R1和Rf的值,使输出电压与输入电压成正比关系。
(3)实验结果:当R1和Rf的值分别为1kΩ和10kΩ时,输出电压与输入电压成正比关系,放大倍数为10。
3. 加法运算电路(1)电路连接:将集成运算放大器TL082的反相输入端连接到地,同相输入端连接到两个输入电阻R1和R2,输出端连接到负载电阻R3,反馈电阻Rf与R1、R2并联后连接到同相输入端。
毕业设计133集成运放参数测试仪
集成运放参数测试仪——程序设计内容摘要:该课题设计的运算放大器闭环参数测试系统是基于MSC-51单片机控制模块,并且由LCD(Liquid Crystal Display)显示模块,键盘模块,数据采集和转换模块,采用DDS芯片(AD9851)实现了40kHz~4MHz的扫频输出模块等五部分组成。
采用辅助运放测试方法,可对运放的输入失调电压、输入失调电流、交流差模开环电压增益和交流共模抑制比以及单位增益带宽进行测量。
在软件上,用C语言来编程实现。
其要实现的功能包括:对来自TLC2543A/D转换的数字信号进行接收、分析、计算和对结果的显示;通过不同键值的接收、分析来控制对不同对象的测量,并在LCD上显示对应的人机界面;对来自DDS的高频信号源的频率进行控制来实现对集成运放的带宽参数的测试和显示。
而且具有自动量程转换、自动测量功能和良好的人机交互性。
关键词:单片机 C语言 DDS LCD 人机交互界面The Instrument for testing the Parameters of IntegratedOperation Amplifier——program designAbstract:This system is designed based on C51 microcontroller to measure the close loop parameters of the operation amplifier. The system conclude five modules: LCD (liquid crystal display) display module, keyboard module, data collection module, conversion module, and the module of generating sweep sine-wave signal with frequency range from 40 kHz to 4 MHz, using the DDS chip of AD9851. The system can measure the input offset voltage、the input offset current、the open loop AC differential mode voltage gain、the AC common mode rejection ratio and unit gain bandwidth,using the measure method of assistant amplifier. The data can be display on the LCD which is using of C program. And the function concludes: receiving, analysing and calculating the digital signals from TLC2543A/D then send them to show; accepting different key value on keyboards, analysing and processing it for controlling the measurement of different target and display on the LCD with different computer interface; controlling the bandwidth of HF signal source from DDS chip to measure the integrated transport bandwidth parameters and display the result. What’s more C51 microcontroller can control relays to complete auto measurement range switching ,auto measuring and good interface.Key Words:MCU CLanguage DDS LCD interface目 录前言 ............................................................................. 1 一、系统原理框图 ................................................................. 1 二、硬件单元电路设计与实现 . (2)(一) ioc V 、io I 、vd A 、cmr K 四个参数的测试电路 ................................ 2 (二) 单位增益带宽测量电路 ................................................. 3 (三) 测试vd CMR A K 、的信号源 ................................................ 3 (四) 峰峰值检测电路的设计 . (4)(五) A/D 采样电路 ......................................................... 4 (六) 扫频信号源 ........................................................... 4 (七) 键盘接口电路 ......................................................... 5 (八) 显示接口电路 ......................................................... 5 三、软件设计 (6)(一) 软件功能设计 ......................................................... 6 (二) 系统软件框图和程序流程图 ............................................. 6 (三) 软件模块设计 ......................................................... 7 四、系统测试 .. (19)(一)程序调试方法 .......................................................... 19 (二)软件调试 .............................................................. 19 (三)联机调试 .............................................................. 20 五、结束语 ...................................................................... 20 六、感谢词 ...................................................................... 20 参考文献 ........................................................................ 20 附录一 .......................................................................... 21 附录二 .......................................................................... 22 附录三 .. (36)(一)TLC2543 ............................................................... 36 (二)LCD 液晶显示器 ......................................................... 36 附录四 .. (38)集成运放参数测试仪——程序设计前言目前国内外市场上各种型号的集成运放参数测试仪已经相当多,而且普遍性都采用“辅助放大器的测量方法”,使测试仪的整个系统具有稳定性好,精确度高,范围大的特点,而且测试仪测试参数一般包括:正向最大输出电压+opp V ,负向最大输出电压-opp V ,正向最大共模输出电压+icm V ,负向最大共模输出电压-icm V ,正转换速率+ r S ,负转换速率-r S ,静态工作电流q I ,输入失调电压ioc V ,共模抑制比cmr K ,开环增益带宽乘积BW ,输入失调电流Iio ,开环电压增益vd A ,基极偏置电流ib I 等15项。
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。
简易电路特性测试仪
简易电路特性测试仪一、任务设计并制作一个简易电路特性测试仪。
用来测量特定放大器电路的特性,进而判断该放大器由于元器件变化而引起故障或变化的原因。
该测试仪仅有一个输入端口和一个输出端口,与特定放大器电路连接如图 1 所示。
图 1 特定放大器电路与电路特性测试仪连接图制作图 1 中被测放大器电路,该电路板上的元件按图 1 电路图布局,保留元件引脚,尽量采用可靠的插接方式接入电路,确保每个元件可以容易替换。
电路中采用的电阻相对误差的绝对值不超过 5%,电容相对误差的绝对值不超过 20%。
晶体管型号为 9013,其β 在60~300 之间皆可。
电路特性测试仪的输出端口接放大器的输入端 Ui, 电路特性测试仪的输入端口接放大器的输出端 Uo。
二、要求1. 基本要求(1)电路特性测试仪输出 1kHz 正弦波信号,自动测量并显示该放大器的输入电阻。
输入电阻测量范围1kΩ~50kΩ,相对误差的绝对值不超过10%。
(2)电路特性测试仪输出 1kHz 正弦波信号,自动测量并显示该放大器的输出电阻。
输出电阻测量范围500Ω~5kΩ,相对误差的绝对值不超过10%。
(3)自动测量并显示该放大器在输入 1kHz 频率时的增益。
相对误差的绝对值不超过 10%。
(4)自动测量并显示该放大器的频幅特性曲线。
显示上限频率值,相对误差的绝对值不超过 25%。
2. 发挥部分(1)该电路特性测试仪能判断放大器电路元器件变化而引起故障或变化的原因。
任意开路或短路 R1~R4 中的一个电阻,电路特性测试仪能够判断并显示故障原因。
(2)任意开路 C1~C3 中的一个电容,电路特性测试仪能够判断并显示故障原因。
(3)任意增大 C1~C3 中的一个电容的容量,使其达到原来值的两倍。
电路特性测试仪能够判断并显示该变化的原因。
(4)在判断准确的前提下,提高判断速度,每项判断时间不超过 2 秒。
(5)其他。
(1)不得采用成品仪器搭建电路特性测试仪。
电路特性测试仪输入、输出端口必须有明确标识,不得增加除此之外的输入、输出端口。
简易电路特性测试仪设计
龙源期刊网 简易电路特性测试仪设计作者:游玮郭梦瑶许志鸿来源:《科学大众》2019年第10期摘; ;要:简易电路特性测试仪以STM32为微处理器,配置其内部的12位数字乘法器实现更为精确的0.1 dB步进的衰减网络,使用电流反馈型运算放大器AD8032作为信号调理及放大电路,利用AD8302实现幅度相位检测。
通过ADC(模拟-数字转换)对被测量信号进行采样,通过单片机处理完成对集成运放的失调电压、失调电流、共模抑制比、开环放大倍数等参数的测量,最后利用显示装置显示结果。
文章对此展开了分析。
关键词:STM32;电路特性测试仪;AD8032;集成运放;运放同向跟随1; ; 系统设计方案选择集成运算放大器是一个高增益的多级直接耦合放大器,具有很大的开环电压放大倍数和极高的输入阻抗。
由于集成运放本身的高增益特性AD8032是一款单电源电压反馈型放大器,具有高速特性,小信号带宽为80 MHz,压摆率为30 V/µs,建立时间为125 ns。
实现以上特性只需采用+5 V单电源供电,功耗小于4.0 mW。
这一低功耗特性可以在不牺牲动态性能的情况下延长高速、电池供电系统的工作时间,可以满足需求。
2; ; 测量理论及故障判断分析2.1; 测量原理单片机根据选择参数控制相应的参数测试电路,输出高频信号源,控制增益等一系列操作。
被测运放在单片机的控制下经过运放同向跟随电路输出电压,该电压经过数据采集转换输入单片机,单片机根据输入电压和测试参数类型进行计算处理。
2.2; 电路参数测量分析2.2.1; 电路设计设计电路三极管满足放大系数β在60~300,按最大值600进行计算。
放大电路的负载RL连接到测试仪的输入端口,所以负载可认为是无穷大。
另外,假设三极管的内部输入电阻R为1 000 R,该值可在程序设计中进行矫正。
2.2.2; 计算输入阻抗Ri=R1//R2//rbe=43 K//15 K//1 K≈917 R。
模拟电子技术课程设计任务书-教学大纲
模拟电子技术课程设计任务书一、基本情况学时:30学时学分:1学分课程设计代码:07120102适应班级:电气工程及其自动化专业、自动化二、进度安排本设计共安排1周,合计40学时,具体分配如下:实习动员及准备工作:2学时总体方案设计:4学时查阅资料,讨论设计:10学时撰写设计报告及答辩:12学时总结:2学时教师辅导:随时三、基本要求1、课程设计的基本要求模电课程设计是在学习完模拟电子技术课程之后,按照课程教学要求,对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。
主要是培养学生综合运用理论知识的能力,分析问题和解决问题的能力,以及根据实际要求进行独立设计的能力。
初步掌握模拟电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能;熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法,训练、提高读图能力;掌握组装调试方法。
其中理论设计包括总体方案选择,具体电路设计,选择元器件及计算参数等,课程设计的最后要求是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。
2、课程设计的教学要求模电课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。
做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到8次以上的学生,该课程考核按不及格处理。
在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。
课程设计的任务相对分散,每3名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。
小组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。
但每个学生必须单独完成设计任务,要有完整的设计资料,独立撰写设计报告,设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。
四、设计题目及控制要求1.直流稳压电源设计(1)任务与要求设计制作一串联型连续可调直流稳压电源(2)主要技术指标与要求:①输出直流电压1.5~10V可调;②最大输出电流Icm=300mA;③稳压系数Sr≤0.05;④具有过流保护功能。
集成运算放大器参数测试仪设计
2V 、1电 参 数 测 试 原 理 : 用 辅 助 放 大 器 的 测 . 1 o 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‘ )B v2 s d0 警 () d
襄 樊职 业技 术 学 院 学报
第 9卷 第 6期
双 月 刊 21 0 0年 1 1月
di 03 66i n17 — 1X. 1.6 2 o: . 9 .s . 19 4 2 0 . 8 1 9 s 6 0 00
集成运算放大器参数测试仪设计
何 丹 无锡 24 5) 1 13
( 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, :Vr o贝有 。 =
。 L Vo
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 。
集成运算放大器的基本应用实验报告
集成运算放大器的基本应用实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对集成运算放大器的基本应用进行实验操作,加深对集成运算放大器的工作原理和基本应用的理解,掌握集成运算放大器的基本特性和应用技巧,提高实验操作能力和动手能力。
二、实验仪器与设备。
1. 集成运算放大器实验箱。
2. 示波器。
3. 直流稳压电源。
4. 电阻、电容等元器件。
5. 万用表。
6. 示波器探头。
三、实验原理。
集成运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种高增益、直流耦合的差动放大器,具有输入阻抗高、输出阻抗低、增益稳定、频率响应宽等特点,广泛应用于模拟电路中。
在本实验中,我们将学习集成运算放大器的基本特性和应用技巧,包括集成运算放大器的基本参数、基本电路和基本应用。
四、实验内容。
1. 集成运算放大器的基本参数测量。
a. 输入失调电压的测量。
c. 增益带宽积的测量。
2. 集成运算放大器的基本电路实验。
a. 非反相放大电路。
b. 反相放大电路。
c. 比较器电路。
d. 电压跟随器电路。
3. 集成运算放大器的基本应用实验。
a. 信号运算电路。
b. 信号滤波电路。
c. 信号调理电路。
五、实验步骤。
1. 连接实验仪器与设备,按照实验要求进行电路连接。
2. 分别测量集成运算放大器的输入失调电压、输入失调电流和增益带宽积。
3. 搭建集成运算放大器的基本电路,观察输出波形并记录实验数据。
4. 进行集成运算放大器的基本应用实验,观察输出波形并记录实验数据。
六、实验数据与分析。
1. 输入失调电压测量数据。
输入失调电压,0.5mV。
平均输入失调电压,0.55mV。
2. 输入失调电流测量数据。
输入失调电流,10nA。
输入失调电流,12nA。
平均输入失调电流,11nA。
3. 增益带宽积测量数据。
增益带宽积,1MHz。
4. 实验数据分析。
通过测量数据的分析,我们可以得出集成运算放大器的输入失调电压较小,输入失调电流也较小,增益带宽积较大,符合集成运算放大器的基本特性。
集成运放参数测试仪的设计
湖北工业大学毕业设计(论文)题目集成运放参数测试仪的设计姓名与学号柯航 0 9 2 5 1 1 2 2 1 2指导老师张志强指导老师职称高级讲师年级专业班级机电一体化专业(2)班所在学院商贸学院摘 要该集成运放参数测试系统参照GB3442-82标准,采用辅助放大器测试集成运算放大器主要参数的方法,以单片机(AT89S55)为控制核心,结合可编程逻辑器件FPGA ,使用多量程自动切换的方式,实现了对通用集成运放V IO (输入失调电压)、 I IO (输入失调电流)、A VD (交流差模开环电压增益)、K CMR (交流共模抑制比)和BW G (单位增益带宽)的高精度自动测量,使用128*128液晶显示、打印测量结果。
在自制测试A VD 、 K CMR 信号源部分,采用DDS(直接数字式频率合成)技术,合成高稳定度5Hz 参数测量正弦信号;并在测试参数BW G 时,使用 DDS 专用芯片AD9851,合成40kHz 至4MHz 扫频信号源。
整个系统集成度高,具有友好人机交互界面。
关键字: 集成运算放大器 参数测试 DDSAbstractThe paper is entitled “based on the stepping motors P89C51RA Movement ControlSystem Applications and Research“,which suggest the use of stepper motors governor SCC(Single chip computer) control through click on stepper motors to achieve,then carrying outto stop to the start of the stepper motor,positive and negative turn、accelerate、deceleratiaon,such as the slowdown in movement control.System using Philips series SCC,Protel DXP uVision2 development tools and development environment,with the basic language machines,compiled language for system conteol. In real-time detection and automatic control SCC applications,SCC as a core component to use only SCC knowledge is not enough and should be based on specific hardware structure,the specific characteristics of the target application and integration software to further improve.Text first introduces the working principle of stepper motor,embedded microcontroller development tools and development environment;Focus described system hardware to design,including the ISP circuit,keyboards show circuit,driving circuit hardware to achieve until the final hardware debugging,and attached to circuit theory,and the current design of the equipment used to the work and principles of the realization of functions.Keywords:Single chip computer stepper motors P89C51RA目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)引言 (1)1、方案论证与选择 (2)1.1.题目任务要求 (2)1.1.1、任务 (2)1.1.2.1基本要求 (2)1.2 题目任务分析 (3)1.3 方案的比较选择与论证 (3)1.3.1 测试信号产生方案: (3)1.3.2 运放参数测量电路方案 (5)2、系统总体设计与实现 (7)2.1 系统总体设计 (7)2.2总体实现框图 (7)3、理论分析与计算 (8)3.1 运放参数测量电路设计 (8)3.1.1 标准测量电路的设计: (9)3.1.2 系统自动测量电路的设计: (9)V的测量: (9)3.1.2.1输入失调电压IOI的测量 (10)3.1.2.2输入失调电流IOA的测量: (11)3.1.2.3差模开环交流电压增益VDK的测量 (12)3.1.2.4共模抑制比CMR3.1.2.5. 3dB带宽的测量 (13)3.2 DDS的实现 (13)3.2.1 DDS实现理论分析 (13)4.1 信号源产生电路设计: (15)4.1.1 D/A转换电路 (15)4.1.2、低通滤波电路 (16)4.1.3 AD9851产生扫频信号电路图 (17)4.1.3.1 .1AD9851原理及扫频输出实现 (17)4.1.3.2 AD9851电路设计 (18)4.1.3.3滤波电路设计 (18)4.2 AGC电路与设计: (19)4.2.1 AGC电路设计 (19)4.2.2 后级放大电路设计 (20)4.3信号采集处理电路 (20)4.3.1AD637峰值检波电路 (20)4.3.3 放大电路 (22)4.3.4 A/D转换电路 (23)5. 系统软件设计 (24)5.1 FPGA设计 (24)5.1.1 AD9851扫频模块 (24)5.1.2.MAX197采样模块 (24)5.1.3.LCD显示模块以及键盘扫瞄模块 (25)5.1.4 DDS信号产生模块 (25)5.1.5继电器与程控放大控制模块 (26)5.2单片机设计部分 (26)6系统调试及测试数据与分析 (28)6.1测试条件 (28)6.2 测试方法及测试结果 (28)6.3测试数据分析 (29)6.4抗干扰措施 (29)结束语 (30)参考文献 (32)致谢 (33)绪论集成运放以其价格低廉.性能优越等特点在个人数据助理.通讯.汽车电子.音响产品.仪器仪表.传感器等领域得到广泛应用。
半导体集成电路运算放大器测试方法pdf
半导体集成电路运算放大器测试方法pdf1引言随着现代科技的快速发展,集成电路在我们生活中的应用越来越广泛。
运算放大器是一种重要的模拟电子元器件,在各种电路中都有着重要的应用。
本文将介绍半导体集成电路运算放大器测试的方法及流程。
2测试方法在测试半导体集成电路运算放大器时,需要注意以下几点:2.1动态测试动态测试是指在给定的输入信号下观察输出信号的变化情况,以检查电路是否具有正确的放大功能。
具体方法如下:(1)输入直流偏置电压,设置一个直流偏置电压,来检查在没有输入信号的情况下放大器是否能够正常工作。
(2)输入单频信号,设定输入的单频信号大小,可以通过观察输出波形的变化来测试放大器的放大倍数。
(3)输入多频信号,设置多个频率不同的信号,检查放大器的输出稳定性,能否正确地放大输入信号的各频段。
2.2静态测试静态测试是指在没有输入信号的情况下,观察放大器输出信号的电平情况,来测试电路是否具备正确的偏置电压和偏置电流。
具体方法如下:(1)禁用输入信号,关闭所有波形发生器,禁用任何输入信号。
(2)观察输出电平,观察放大器的输出电平是否在规定范围内,以便检查其偏置电压和偏置电流是否符合要求。
3测试流程测试半导体集成电路运算放大器的流程如下:(1)准备测试设备,包括信号发生器、示波器、万用表等工具。
(2)连接测试设备,根据电路连接图将测试设备连接到运算放大器上。
(3)进行动态测试,按照上述动态测试方法进行测试。
(4)进行静态测试,按照上述静态测试方法进行测试。
(5)记录测试结果,将测试结果记录下来,以便后续分析和处理。
4总结针对半导体集成电路运算放大器测试,本文介绍了其测试方法和流程,通过动态测试和静态测试,可以对运算放大器的性能进行全面地检测。
测试结果的记录和分析,对于处理故障、提高电路可靠性具有重要的作用。
集成运放参数测试仪设计报告 郭天祥
试题编号B……………………………………………………………………………………试题编号B集成运放测试仪设计报告学校:哈尔滨工程大学姓名:郭天祥姓名:杜勉柯姓名:于振南集成运放参数测试仪设计报告内容摘要:本文介绍了运算放大器闭环参数的测试原理,分析了影响运算放大器闭环参数测试精度和稳定性的诸多原因和因素,及所采取的针对性措施,还探讨了闭环参数的测试精度、测试稳定性和测试适应性的评价问题。
此系统以凌阳16位单片机为核心,采用凌阳的片载AD与DA使系统简洁功能强大。
输出采用240128 LCD显示,可以显示多种字符及图形,拥有友好的人机界面及强大的显示功能。
特别适用于智能控制的可编程人性化显示,并实现了菜单式中文图形界面,增强了系统的易用性。
系统采用MAX038作为信号源,可以输出一定范围内的任意频率可调,灵活易用。
外围单片机采用AT89C55单片机进行液晶屏的控制,键盘的驱动等。
This text introduce operation amplifier close test principle , ring of parameter , is it influence operation amplifier close ring parameter test precision and a great deal of reasons and factors of the stability to analyse, and the pertinence measures taken, have also probed into the precision of test of closing the ring parameter, appraisal question of testing the stability and testing adaptability . System this in order to is it as core , adopt AD and DA make the system succinct and powerful a year in Y ang such as Ling to insult male genital 16 one-chip computer. Is it adopt 240128LCD show , can show many kinds of character and figure , have friendly man-machine interface and strong display function to output. The programmable humanization very much apply to intellectual control shows , have realized the menu type Chinese figure interface, have strengthened the apt using of the system. The system adopts MAX038 to do the signal source, it is adjustable , flexible and easy to use in frequency conversion that can output the signal . The peripheral one-chip computer adopts A T89C55 one-chip computer and carries on the control that the liquid crystal rejected , drive of the keyboard ,etc..关键词:凌阳单片机人机界面信号源第1章绪论1.1、设计任务设计并制作一台能测试通用型集成运算放大器参数的测试仪,示意图如图1所示。
基于C8051F020的集成运放参数测试仪设计
Ab t a t C 0 1 0 0 mir c n ml rb s d c o e - o p o e a in la l e e in p r me e so e ts se , s sr c : 8 5 F 2 c o o t l a e l s d lo p r t a mp i rd sg a a t r ft s y t ms t t e o i f e meh d sn u i a y o mp, a h p a n u f e o tg ip to s tc re td f r n il mo e e c a g n to su iga xl r pa i c n t e o mp i p to s t l e, u f e u r n , i e e t — d x h n e a d v a n a
Hale Waihona Puke 为核心 , 运用辅助运算放大器法测量集成运算放 大器的参数 , 设计 出具有 自动量程转 换、 自动测量功能的集成运放参数测
试 仪 。 [
抑制 自激 现象的发生 。C 3 C 1 , 7的值 由实验获得 , 将数百皮法
课程设计《集成运算放大器简易测试仪》剖析
辽宁工业大学模拟电子技术基础课程设计(论文)题目:集成运算放大器简易测试仪院(系):电气工程及其自动化专业班级:学号:学生姓名:指导教师:(签字)起止时间:课程设计(论文)任务及评语院(系):电子与信息工程学院教研室:电信教研室学号学生姓名专业班级课程设计(论文)题目集成运算放大器简易测试仪课程设计(论文)任务设计任务:1.设计一种集成运算放大器简易测试仪,能用于判断集成运放放大功能的好坏。
2.设计本测试仪所需的直流稳压电源。
功能要求:1.设计中应含有信号产生电路。
2.电路中应含有测试用毫伏表电路。
3.电路具有判断运放功能好坏的功能。
设计要求:1 .分析设计要求,明确性能指标。
必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。
2 .确定合理的总体方案。
对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,敲定可行方案。
3 .设计各单元电路。
总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐个设计。
4.组成系统。
在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并标出必要的说明。
进度计划1、布置任务,查阅资料,理解掌握系统的控制要求。
(1天)2、设计正弦信号发生电路。
(2天)3、设计运放检测电路。
(2天)4、设计测试用毫伏表电路。
(2天)5、使用EWB对系统进行仿真,分析系统性能。
(2天)6、撰写、打印设计说明书(1天)指导教师评语及成平时:论文质量:答辩:总成绩:指导教师签字:摘要集成运算放大器简易测试仪是一种对集成运算放大器性能好坏评判的设备。
对集成运算放大器电压增益倍数有直观的体现,从而判断集成运算放大器的性能优劣。
设计采用正弦波信号发生器产生输入信号,中间级由运算放大器放大信号,在检测中,同时使用双踪示波器在输出端观测输出信号幅值,以及使用毫伏表电路分别将输入输出信号的电压值转变成电流值进行比较这两种比较方法,使得检测电路的可靠性增强。
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。
集成运算放大器的测试
集成运算放大器的测试1. 简介集成运算放大器(Integrated Circuit Operational Amplifier,简称IC Op-Amp)是一种基础电路模块,广泛应用于模拟电子电路中。
在实际电路设计中,对IC Op-Amp的测试是十分重要的,可以保障电路的正常运行和性能。
本文将介绍IC Op-Amp测试中的要点和方法。
2. 设备和工具在进行IC Op-Amp测试前,需要准备下列设备和工具:1.待测试IC Op-Amp2.可调直流电源3.双踪示波器4.函数信号发生器5.电阻箱6.多用万用表7.接线、夹子、连接线等3. DC参数测试在实际电路中,IC Op-Amp通常会处理各种不同幅值和频率的输入信号,因此对其进行DC参数测试就显得十分重要。
下面是DC参数测试的步骤:1.连接示波器和电源:将双踪示波器的通道1连接到待测试IC Op-Amp的输出端,通道2连接到输入端。
同时,将可调直流电源的正极连接到IC Op-Amp的VCC引脚,负极连接到VEE引脚。
2.测量输入偏移电压:将函数信号发生器的输出连接到ICOp-Amp的正输入端,输入为0V。
使用万用表测量IC Op-Amp的输出电压,并与0V比较。
得到的输出电压即为输入偏移电压。
如果偏移电压较大,会影响电路的稳定性。
3.调整输入偏移电压:使用电阻箱或仿真工具,调整引脚上的电压,直到输入偏移电压为0。
这一步是十分重要的,因为输入偏移电压为0时,IC Op-Amp的基准电平与输入信号相等,不会产生误差。
4.测量输入偏移电流:使用多用万用表测量IC Op-Amp的两个输入端之间的电流。
由于IC Op-Amp有一个高阻输入,因此输入偏移电流一般十分小,一般不会影响电路。
5.温度漂移测试:在常温和高温(如:100°C)两种情况下接通电源,然后测量输入偏移电压。
输入偏移电压的变化即为温度漂移。
温度漂移也会对电路的稳定性产生影响,应当予以注意。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
集成运算放大器简易测
试仪
集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
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:
集成运放检测电
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 jwC
1R//
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2
(2)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。
图3
(3)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 15±两路电压输出,可采用跟踪式正负输出集成稳压器SW1568,该稳压器具有V 15±对称输出电压,每路电流大于50mA ,并有流过保护电路。
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:LM3242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。