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1、2020 4 21 目录 1 课程设计要求 2 系统设计方案 3 各子模块设计思路 4 综合测量方案 5 设计总结 2020 4 21 1 选取单元电路及元件根据设计要求和已知条件 确定信号产生电路 前置放大电路 功率放大电路的方案 计算和选取单元电路的原件参数 2 前置放大电路的组装与调试测量前置放大电路的差模电压增益AU 共模电压增益AUc 共模抑制比KCMR 带宽BW 输入电压Ri等各项技术指标 并与设计要求值进行比较 3 功率放大电路的组装与调试功率放大电路的最大不失真输出功率Po max 电源供给功率PDC 输出效率 直流输出电压 静态电源电流等技术指标 4 整体电路的联调5 应用M
2、ultisim软件对电路进行仿真分析 课程设计要求 2020 4 21 系统设计方案 图4 11 总体设计框图 2020 4 21 信号放大器总电路图 2020 4 21 仿真数据 F 1kHZ RC正弦波振荡电路 2020 4 21 前置放大电路方案 前置放大电路由两级负反馈放大器 差分放大电路组成 在典型情况下 有用信号的最大幅度可能仅有若干毫伏 而共模的噪声高达几伏 所以放大器输入漂移和噪声等因素对于总的精度至关重要 因此 前置放大电路应该是一个高输入阻抗 高共模抑制比 低漂移的的小信号放大电路 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器 差动放大电路 2020 4 21 功率放大器电路方案
3、 功率放大器的主要作用是向负荷提供功率 要求输出功率尽可能大 转换效率尽可能高 非线性失真尽可能小 这里我们采用OTL功率放大电路 电路原理图如下 1 静态工作点的调整分别调整R4和R1滑动变阻器器 使得万用表XMM2和XMM3的数据分别为5 10mA和2 5V 然后测试各级静态工作点填入下表 仿真值 Ic1 Ic3 71 246mA Ui 703 78mVUo 728 232mVAv 1 034 2020 4 21 综合测量方案 1 测量系统电路的输入输出电阻以及通频带测量值 输入电阻486K 输出电阻5 67 仿真值 输入电阻687K 输出电阻2 92 测量值 通频带219 4HZ 239
4、KHZ仿真值 通频带112HZ 210KHZ2 输入输出波形该信号放大器的前置电路中包含差分放大电路 两级负反馈放大电路 这些电路可以组成理想运放 比较理想运放电路中信号同相输入与反相输入输出波形特点 同相输入输出波形仿真图 反相输入输出波形仿真图 2020 4 21 利用振荡器产生的信号直接作为输入信号时 仿真结果中有些输出波形失真 主要是因为震荡产生的波形不稳定造成 如果直接使用信号发生器输入信号 则无明显失真 输出波形图 RC正弦波震荡产生的信号经过放大电路后最终输出波形图 2020 4 21 设计总结 这次实验内容的自我学习和实验任务的自我实践设计 不但激发了我们自己学习和理解知识的热情 而且给我们树立起了自觉应用自身的知识理论转化能力的意识 总结整个实际过程 我们学到了一些东西 1 在整个实际过程中我们总结的方法是逐层调试的方法 比如在这个设计过程中我们必须先确保RC正弦波震荡电路产生的波形不失真 然后将信号送入差分放大电路 负反馈放大电路以及功率放大电路逐层调试 确保每一级的不失真 2 分别对各个模块的功能进行仿真处理 与期望进行对比分析 找出不符合的地方回到上一步进行参数的调整 使得仿真结果最终符合设计的要求 3 从大体上对电路图进行进一步优化 使得结构更加清晰明了 4 对整个过程遇到的问题进行反思考虑总结 以避免下次犯同样的错误 谢谢观赏
