模電實驗設(shè)計增益切換電路

切換路-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN實驗 二 增益自動切換電壓放大電路的設(shè)計、實驗內(nèi)容及要求峰峰值Upp）。電路應(yīng)實現(xiàn)的功能與技術(shù)指標(biāo)如下：基本要求當(dāng)輸入為直流信號時，要求設(shè)計的電路達(dá)到以下要求：i當(dāng)U<10倍。ii當(dāng)<U<3V1倍。ii3<U<10V時，電路的增益約為倍。i提高要求當(dāng)輸入為交流信號時，根據(jù)輸入電壓的峰峰值大小，電路增益仍滿足基本要求。發(fā)揮部分對輸入電壓值分檔再細(xì)化；增益值的顯示。分析項目的功能與性能指標(biāo)：基本要求當(dāng)輸入為直流信號時，要求設(shè)計的電路達(dá)到以下要求：i當(dāng)U<10倍。ii<U<3V1ii3<U<10Vi、設(shè)計部分工作原理比較器出狀態(tài)通過模擬開關(guān)控制選擇相應(yīng)部分工作原理題目部分幅取樣可以采用得到比較器出平通過模擬開關(guān)選擇比較器模擬開關(guān)比較器模擬開關(guān)選擇出部分、發(fā)揮部分）：、提高、發(fā)揮部分）：如圖所示，運放A1、A2為電壓比較器。它們的反相輸入端分別接準(zhǔn)電壓U 和U ，這兩個準(zhǔn)電壓可由R 及R 、R 組REF1

REF

1 2 3的分壓器獲得。輸入信號UA1、A2的同相輸入端，U與i iU 和U 進(jìn)行比較，決定它們的輸出U 、U 是高電平還是低電REF1

REF2

A2平。用U 、U 去信號控制模擬開關(guān)的狀態(tài)，切換反饋電阻即A2可實現(xiàn)增益的自動轉(zhuǎn)換。受模擬開關(guān)的控制，電阻R

R A34 7構(gòu)成增益可控的反相放大電路。模擬開關(guān)CD4052的狀態(tài)受電壓比A1A2的控制，反相放大A3的反饋電阻可切換為R 、R5 5或R ，則放大電路的增益分別為R57 R4

、R、4

R7。和R4和R提高要求輸出信號控制模擬開關(guān)。）：RAuR54R

10k10k

10R64R4

10k1k10k

10.1提高要求：）：分壓電阻5k分壓電阻5k1k電阻：1k運放uA741提高要求：分壓電阻和電阻相同。二極管二極管電容電阻運放408140811MuA741、發(fā)揮部分）：輸入壓輸入壓/V壓o/VAu1理論值10101011158提高：輸入壓峰峰值/V

輸出壓峰峰值o/V

增益Au 理論值10101012 11469三、硬件功能與指標(biāo)，測試數(shù)據(jù)與誤差分析硬件實物圖照片形式）：：CH1CH2CH1CH2、、調(diào)試方法技巧：交流信號過CH1、CH2信號也滿足設(shè)計測試并與設(shè)計結(jié)果比較析：UiUi/VUo/VAu1理論值10101011158析：iU<10。ii <U<3V1。3<U<10Vi 。而且誤差較小。峰峰值Ui/峰峰值Ui/V峰峰值Uo/VAu理論值10i12峰峰值Ui/V峰峰值Uo/VAu理論值1010出增益Au理論值值出增益Au理論值值Ui/V 值Uo/V1AuUAuUi/V Uo/Vi0V、原因及排除方法：過程主有兩個：無多大都是擴大10倍形并較大失真。無多大比較器兩數(shù)字00,所以2V2242X、Y連接錯誤重新連接后電路確。沒有形。這種象最有可能某根導(dǎo)線開路。導(dǎo)線重新連接信號示上可以讀形。四、總結(jié)闡述設(shè)計中遇到問題、原因分析及解決方法：4052增益切換數(shù)字信號。分析：到流電路。這能。解決方法：找有流電路和。總結(jié)設(shè)計電路和方：：增益切換電路設(shè)計路設(shè)計方可以件是件電路形。可以電壓大小切換電壓增益。：設(shè)計電路中因4052模擬開仍然存開電以電壓增益并十分精確存著一定誤差。指課題核心及實價提改意見和展望：題核心及可以根電壓大小切換增益可以把小微弱信號放電壓信號當(dāng)縮小。在設(shè)計和調(diào)試中，正弦信號的輸入和輸出在 3 量程時，輸出信 號和理論值相比存在誤差較大，增益不是十分精確，而且在每個增 益端的臨界電壓位置，輸出信號不穩(wěn)定?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)電路的參 數(shù)，改變電路設(shè)計過程中使用電阻電容的值，從而使得系統(tǒng)更加穩(wěn) 定，減小誤差。 實驗的收獲和體會： 在實驗中，從設(shè)計電路到調(diào)試電路，每一步都是一個學(xué)習(xí)與對知識 的鞏固與加深的過程。設(shè)計時，需要在深刻理解運放工作特性的基 礎(chǔ)上，充分利用運放來設(shè)計增益自動切換電路。當(dāng)有了設(shè)計思路 時，同時用 MULTISM仿真來首先驗證自己的設(shè)計是否合理，在設(shè)計 中遇到了問通過與同學(xué)的和來解自己的。在實的電路與調(diào)試的過程是一個與真的過程