负反馈放大电路的设计与制作实验报告

发布 2019-07-06 06:07:17 阅读 1985

负反馈放大电路的设计一般是根据技术指标的要求来确定放大电路的结构、级数、电路元器件的参数及型号,然后通过实验调试来实现的。

一、技术指标。

1)工作频率:30hz~30khz

2)供电电源:直流电压源12~15v

3)信号源:ui =10mv(有效值) 内阻rs=50ω

4)输出要求:u0≥1v(有效值) 输出电阻<10ω 输出电流i0≤1ma(有效值)

5)输入要求:输入电阻》20 kω

6)工作稳定性:当电路元件改变时,若δau∕au=10%,则δauf∕auf<1%

二、实现方案(即方案论证)

1、设计思路。

由工作频率为30hz~30khz知该放大器为交流放大器;由rif>20kω知,须引入串联负反馈,以提高输入电阻;由ro<10ω知,须引入电压负反馈,以降压输出电阻;由ui=10mv、u0≥1v推出:auf≥=100;由=10%;<1%

推知反馈深度: 1+af=≥10.故;

a=(1+af)af≥10×100=1000.

综上所述,此设计电路应为交流电压串联负反馈放大电路。

2. 方案一 (如图1所示图1

1) 图中a1,a2,a3为cf351宽带集成运放。引脚功能与ua741相同,即输入失调调节, 2 in-, 3 in+, 4 -vee, 6 out, 7 +vcc, 8 增益带积g 、bw:4mhz

2)工作原理及分析。

ui1-ui2=

即 uo1-uo2=

输出电压:u0=-=

令: r2=时;r=10k

u0=﹣=-102uid

其中,4个5pf的瓷片电容是相位补偿电容,防止电路自激。

3)电路特点。

当ui 1=ui 2=ui c 时。ua=ub=ui c (虚短),r2 中电流为0. uo 1=uo 2=ui c 输出电压uo=0.

可知电路放大差模信号抑制共模信号。当输入信号中有共模噪声时也将被抑制。

输入阻抗可达1012。输出阻抗﹤1.当电源电压为15v时。最大差模信号输入电压为12v.最大差模输入电压为12v.

当auf1=51时。bwf1=80khz当auf2=2时。bwf2=2mhz 两级放大时,bw=0.64min(bwf1,bwf2)=0.64×80≈50khz

方案二。1.电路原理图(如下图所示)

2.工作原理:与上述图1三运放仪用放大器相同,不同的是它是制作在一块芯片上的,型号是ina102,后一级是电压跟随器,型号是cf741。

3.增益设定(如表2-1所示)

表2-13、.组成仪用放大器 (如下图所示)

两个1f的电容为去耦电容。rw为输入级失调调节电位器,将引脚③和⑥和⑦短接。auf=100,a1为ina102,a2为cf741集成运放,组成电压跟随器。

由于无外接器件,故放大器的放大倍数的稳定性很好。

方案三:由分立元件组成的负反馈放大器(如右图所示)

图。4、工作原理:由**放大器组成。

一、二级采用直接偶合方式,第**为射随器,由于每级都引入了交(直)流负反馈。工作稳定,放大倍数稳定,经估算性能指标完全达标。(详细分析计算在电路设计中给出。

)综上所述:三方案均满足给定技术指标,但方案三由学校统一采购元器件,同时又能培养我们的动手能力,故选定方案三为本次课程设计终选方案。

三、电路设计。

拟选定t1,t2,t3为3dg100a.=50.查半导体手册,3dg100的pcm=100,icm=20,u(br)ceo≥20v,iceq≤0.01,ft≥150mhz.

1、第**元件参数的估算。

u0=1v. i0=1.=>rl==1k

1)确定re3和vcc。取vcc=12v

一般取icq3=ieq3=1+2iom=1+2×1.4=3.8

或icq3=1+=1+=3.12

设定。ieqm=3.5.

由re3=(1~2)rl.取re3=2 k

2)确定rb31,rb32

ueq3=3.5×2=7v,ubq3=7.7v

ibq3===70

由此。irb31=(5~10)ibq3

故 irb31= 5 ibq3=5*70=0.35

rb31===22 k

rb32===12.3 k

取 rb32=13 k

3)确定c2和c3

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