模电大作业

发布 2022-09-20 10:40:28 阅读 3459

模拟电子技术基础综合设计题。

班级:021161 学号:02116038 姓名:陈长灵。

模拟电子技术基础课程本学期安排两个大作业题目。

一、集成运算放大器基本应用。

选定集成运算放大器型号,例如:选择高速、高精度的差分放大器ina133(也可以选择其它类似器件),如图1所示为ina133内部电路。

要求:1.利用该器件构成多种功能电路,例如图2所示为应用ina133组成反相比例放大器,图3为应用ina133组成相减器。

2.在该器件基础上,引入少量元器件(电阻、电容、晶体管、场效应管、运放),设计实现更多的应用电路,例如仪表放大器、相加器等。

二、设计心电信号放大电路。

要求:电路总增益60~80db可调,输入阻抗≥1mω,共模抑制比kcmr≥80db,带宽:0.1hz~100hz;电路具有50hz陷波功能,陷波器中心衰减大于15db。

提示:1.输入级采用3运放构成的仪表放大器,可以保证输入阻抗和共模抑制比足够高。

2. 陷波器可以采用带通滤波器和相加器组成的带阻滤波器或双t 带阻滤波器;

注:应用workbench、multisim或 orcad/pspice等软件对上述两个大作业题目所设计电路进行**、计算、修改、完善。

2023年5月31日前完成并上交设计报告,任课教师可根据本班情况确定截止时间和报告形式,设计报告可以是pdf、word文档或纸质。

学生可1~3人一组,完成上述作业,最终提交设计报告,如时间允许也可以组织答辩、讲评。

希望同学们借助教材、参考书以及互联网,充分发挥想象力和创造力,构造更多更好的应用电路。

任课教师引导学生完成设计,帮助解决疑难问题,对设计报告进行批改、打分,以平时成绩方式计入期末总成绩。

电子工程学院“模拟电子技术基础”教学组。

2023年4月。

1、利用ina133组成的多功能电路。

1.1电压跟随器。

输入 u0=10sin(100pi)t,输出u1=10sin(100pi)t.

1.2过零比较器。

输入u0=10sin(100pi)t,输出方波,u0>0时,输出为12v,u0<0时,输出为-12v.

1.3差分比例运算器。

输入u0=15sin(100pi)t,u1=10sin(100pi)t,输出u2=5sin(100pi)t

1.4反相比例放大器。

输入u0=10sin(100pi)t,输出u1=10sin((100pi)t-pi)

2.1积分器。

输入幅度为10v的方波,输出不规则的三角波。

2.2微分器。

输入幅度为4v,频率为50hz的三角波,输出幅度为80mv的方波。

2.3反向输入的迟滞比较器。

输入u0=10sin(100pi)t,u(th)=r1/(r1+r2)*ucc=5v,u(tl)=-5v,输出幅度为12v的方波。

2.4同向输入的迟滞比较器。

输入u0=24sin(100pi)t,u(th)=r1/r2*ucc=12v,u(tl)=-12v.输出方波。

2.5反向相加器。

输入。2.6相敏检波器。

2、心电信号放大电路。

1、心电信号放大器设计要求及组成。

根据心电信号的特点,对心电信号放大器的要求是高输入阻抗、高增益、高共模抑制比、

低噪声、低漂移、合适的通频带宽度和输出较大的动态范围等。故本文所设计的心电信号放大器的组成如图所示,主要有高通滤波器、低通滤波器、三运放仪表放大器、50hz陷波器、电压放大器等电路。

2.电路组成:

1)高通滤波器。

高通滤波器选择典型的压控电压源二阶滤波器,电路结构如图。该电路的典型参数为:截止频率,通带放大倍数。

现要求滤波器的截止频率等于0.1hz,取电容等于47μf,则电阻r=33k,选用电阻。通带电压放大倍数a0=2,取r3=r4=1k,。

集成运算放大器选用高精度、低漂移运算放大器op07。

2)低通滤波器。

类似(1),低通滤波器截止频率为100hz.

3)三运放仪表放大器。

输入u0=2sin(100pi)t v,输出u1=6sin(100pi)t v

4)50hz陷波器。

5)电压放大器。

3.整体电路图。

4.电路参数测量。

1)滤波电路。

经过测试发现,高通滤波器能实现阻止小于0.1hz频率信号的作用,低通滤波器能实现阻止大于100hz频率信号的作用,故可实现题目要求带宽0.1hz-100hz的作用。

2).三运放仪表放大器。

1.1 差模增益。

测量方法:差动输入端,一端接信号源信号,另一端接地,输入信号为10mv,测量ina133的输出端对地的电压,其值为30.001mv。所以,差模增益为。

1.2 共模增益。

测量方法:两输入端输入50hz共模信号,测量输出端对地电压。输入3v输出47.901uv。

所以,共模增益为。

1.3共模抑制比。

共模抑制比为:,符合题目共模抑制比的要求。

3. 双t50hz陷波电路。

3.1 陷波中心频率。

测量方法:不断调节信号发生器信号的频率,寻找输出信号幅度最低的频率。测得中心频率为50.501hz。故能满足滤除工频50hz的作用。

3.2陷波器中心衰减。

由上波特图可看出中心衰减为26.058db,满足题目中心衰减大于15db的要求。

4.输入阻抗。

测量方法:接好电源,将输出接地,用万用表测量两输入端之间的阻抗,即输入阻抗。测得输入阻抗为,远远大于题目输入阻抗的要求。

5.电路总增益。

测量方法:输入信号选用50hz有效值为34.81mv的正弦波,当电压放大器的可变电阻为0%时输出35.

356v,电压增益为1016;当电压放大器的可变电阻为100%时,输出354.17v,电压增益为10174。故电路基本实现了60-80db即电路总增益1000-10000范围内可调的要求。

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