运算放大器自动增益控制电路实际方案.docx
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1、运算放大器自动增益控制电路实际方案1、内容摘要自动增益控制电路已广泛用于各种接收机、录音机和信号采集系统中,另外在光纤通信、微波通信、卫星通信等通信系统以及雷达、广播电视系统中也得到了广泛的应用。本课题介绍了自动增益控制的概念原理以及对自动增益控制放大器各部分的工作原理,最后对系统的测试结果以及设计与实现中应该注意的问题也做了详细分析。2、设计任务和要求;能够根据电子技术的发展及时学习和掌握新的相关的技术和知识。能够根据生产计划对自己承担的各项任务合理的安排时间,确保按计划完成任务,能及时填写和定期提交工作任务完成情况,为项目过程的改进提供准确的基础数据。能够与项目负责人及时沟通,确保项目计划
2、顺利进行,能够与其他设计员及时沟通,以使正确快速的完成任务。根据项目指标要求顺利完成项目开发与搭建,提出具体设计框图原理、具体应用电路等流程方案。熟练掌握运算放大器的工作原理与应用,掌握运放自动增益控制电路的结构和特点,理解与掌握增益控制范围的设置过程。通过虚拟仿真软件及各种虚拟仪器、仪表等资源,把电路系统案例功能在进行仿真中验证设计系统的合理性与可靠性。通过直观形象化,做到减少硬件和经费的投入、缩短电路设计系统周期, 以及弥补实验和工程应用之间的脱节的矛盾和现象。通过电路焊接与制作,合理设置电子元件的布局(抗干扰、美观)与保证焊接质量等;掌握仪器仪表的使用,熟悉信号的检测方法与过程,正确绘图
3、和记录测试参数,并能对测量结果进行分析。具有通过各种渠道收集相关技术资料的能力,能顺利阅读相应资料并能正确理解相应原理。3、总体方案, 原理图、优缺点、及选定该方案的原因选定该方案的原因很多电子产品都要求要有稳定的输出,但在很多情况下,由于环境、温度、湿度、天变幻的因素,会使输入出现变化,其对应的输出也会跟随之变化,本次实训的主要任务是要求是在上述等因素引起的输入变化,而输出仍然能够保持稳定。实验优缺点优点:是在一点的范围内输入发生变化时,输出仍然能够保持稳定,其电路简单,成本低,但功能却能实现。缺点:是自动增益的范围较小,输入超出一定范围是会产生一 定的失真。设计的总方案本电路采用两级放大,
4、第一级放大有放大器和场效应管 组成,对增益的控制,是关键技术,在输出端采用半波整流, 通过第二级放大,给场效应管提供一个偏置电压。原理图图(1)4、单元电路的设计、参数计算、和器件的选择整流本电路采用半波镇流,跟据二级管的 单向导通性,在输出端导通负半周,再通过口型整流电 路,使输出较为平稳的电压,再通过运算器的放大图(2)的放大倍数主要由Rds来决定,Rds是场效应管的源级和漏 级两端的电阻,这电阻是可变的,通过控制栅极 的电压来控制Rds从而达到增益的自动控制。第二级放大这一级放大主要是给场效应管提供电压,使场效应管工作在可变电阻区, 次试验中采用的放大倍数是100倍(4)器件的选择4.4
5、.1 场效应晶体管可以实现高效率的增益控制控制参数,其中之一是利用它的传输特性曲线饱和段的斜率,或者利用特性曲线陡峭部分的沟道导纳场效应晶体管提供的控制范围比双极晶体管控制范围宽23倍本试验采用的三极管是3DJ6主要的参数夹断电压UP: 25V;饱和电流IDSS: 20mA跨导GFS: 2mS截止电压VGS( OFF): -4V经计算得知:Rr= UGS/ ID= K Q KQ4.4.2 本实验采用双运放,所以选用 LM358其芯片里面集成双运放,性能不影响,体积小,价格便宜。4.4.3 其他元件的选择在滤波电路中,选用有极性的的电解低频瓷介电容(CD ,是因为它的电容量在;主要特点体积小,价
6、廉;主要应用在要求不高的低频电路里。5、测试与调试内容本次试验调试的内容分为部分调试和整体调试,部分调试主要有:场效应管的调试、运算放大器的调试和滤波电路的调试,看看各个不分的功能是否正常。整体调试是看输出的波形是否符合要求。6、所设计的电路的特点及改进方案本电路在调试的过程中,通过不断的改变电路的参数,使输出达到最佳的效果。电路的输入在30mv115mv之间实现的电路的自动增益的控制效果最为理想,另外,本电路还设置可变电阻,需要控制自动增益的范围,下限是在30mv以上,使用者可以根据具体情况调试所范围是85mv之间It印 M3Vi=46mv7、绘制总体电路的波形图Vi=83mvVi=58mv
7、Vi=98mvVi=112mv由波形图可以看出,但输入发生变化时,输出仍然能保持稳定, 从而验证了点路在30mv-115mv内具有增益自动调节的功能。8、参考文献主编:康华光 电子技术基础模拟部分(第五版)高等教育 出版社9、收获、体会和建议经过这次实训,我不但深化学过的知识而且补充学习到一 些课堂上没有学到的内容,例如对增益电路的了解,整波限流电路的 深入,对放大器功能的扩展认识。这些都使我获益良多。而且这次实 训是小组合作完成的,这样的形式令我感受到一个团队合作的重要 性,同时也提高了我与人交流沟通的能力和动手能力,自身的综合素质有明显的提高。通过这两周的实训,让我学习了很多,由于我们组这
8、次做的题目是“运算放大器自动增益控制电路”,这有点难度,虽然我以前学过运放, 但也忘了许多,再就是我根本就不明白怎样是自动增益和怎样设计电路才可以让它自动增益,我觉得这才是这次实训的难点。所以在组长的领导下,我通过去图书馆和上网查找资料,自己动手画图,尝试亲自设计电路,有不明白的就和队员讨论,互相探讨,在寻求一个切实可行而又精简的电路。在学习和动手的过程中,让我知道了知识的重要性和使用性,让我享受了操作的乐趣和实践性,在一个团队中,更让我明白了一种难能可贵的精神,那种互相信任、团结合作、友爱帮助的精神,令人在震撼的同时又受益一生。通过这次实训,我觉得学习到很多。我们这次的项目是放大器增益自动控
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