设计报告书。
题号：02信息工程学院。
自动化系0704班。
学号： 07001177
姓名： 窦寿军。
一、 设计题目：
模拟电子技术课程设计题目 2 电阻元件作为传感器
性能指标：电阻元件作为传感器 ，当r在(100±2) kω变化时，需要放大电路输出-5v～5v电压，试设计该放大电路。
电路结构及原理说明。
本铂电阻测温电路由四部分组成：基准电压源电路、恒流源电路、测温桥及放大电路。电路的框图如下：
1. 基准电压源：为恒流源提供一定精度要求的5v基准电压，采用3.3v稳压管与同相比例运算电路结合实现。
2. 测温桥及放大电路：当电阻在98～102欧时的阻值发生变化，测温桥用于将阻值的变化转化为电压的变化（即δv）；放大电路用于将测温桥输出的微小电压变化（δv）放大，使其满足性能要求。
放大电路采用两个同相电压跟随器（作为输入缓冲器）与两级放大器组成，其中第一级放大器为差动放大器，第二级放大器为可以方便调节的反相比例运算电路。
二、 参数计算及元件选择。
图 （一）1. 基准电压源的计算。
电路如图一所示，输出电压vout=5v，稳压管选择uz=3.3v的1n5913b，取稳定电流约为1～2ma，选取vs=12v。根据同相比例电路，有：
vout=（1+r2/r1）vz
vz=3.3v，故有r2/r1=0.515，选取r1=33kω，得r2=17kω
令r4=1.0kω，则ir4=（vout-vz）/r4=1.7ma
设ir3=id=0.2ma，则ir5=0.4ma，且r3/(r5+r4)vs＞vd+vz=0.7+3.3=4v
选择r5=r3=20kω，满足稳压管工作的条件。
2. 测温电桥的计算。
式中v+是电桥的基准电压。由于vo1与电压v成正比，因此v应该由基准电压源电路提供。
取v=5v，电桥的r1=r2=100kω。
这里δ=0.02，v+=5v。
3. 放大电路的计算。
如果对于vo1=0.025v时，输出电压为8v，则有放大倍数为8/0.025=320倍。
则对于放大器有。
一般希望ry4/ry3和ry2/ry1 有相同的数量级。
令ry3=10kω，ry4=160kω，则ry4/ry3=16，ry2/ry1=19
若令ry2=38kω，则ry1=4kω
4.电平转换电路计算。
运算放大器的传递函数是直线方程：
y =mx+b
对于本课设，有vout=0~5v, vin=±8v,则可以列以下方程：
0=m(-8)+b
5=m(+8)+b
联立求解，得到m=0.3125v,b=2.5v
图（二）电路表达式为：m=b=
令r2=1 kω，r1=7 kω;则rg=10 kω ,rf=15 kω
从而 vref=1.143v
三． 电路**：
1.基准电压源的单独**：
图（三）由理论计算可知，r8=17kω，但**时放大倍数达不到要求，仅能输出4.56v，需要增大r2来增大输出电压，经过反复调试，最终选择r8=16.27kω，此时输出电压vout=5.
00v，误差为e=0.00%，精确度较高。
2. 放大电路的单独**：
图（四）当放大电路δv=-0.025v时，由理论计算，r1=4kω时，vout=8.001v，精度较高。
3.电平转换电路**：
图（五）由**结果可以看出，电路的设计精度还是很高的。
4.整体电路**：
图（六）如图，**时，对r1的阻值进行调整，使r15=100 kω时，vout尽量输出为零，最终确定r1=3.96ω，当r15=102 kω时 vout=8.003v。
误差为0.000375%，符合性能要求。
5. 误差产生的分析：
本次**产生误差的主要原因为：
1.集成运放采用实际运放op07ah，而理论分析采用实际运放的性能参数，实际运放的输入电阻，输出电组，失调电流，失调电压等会造成误差；
2.没有对运放进行调零设计，仅通过电阻值的调整来调整电路性能，仍有误差存在；
3.稳压管使用1n5913b，是实际稳压管，对基准稳压电路的性能会有影响；
4.恒流源设计并不精确，对输出电流的精度产生影响，最终造成输出电压的误差。
电路总体**。
四． **参数。
从上表中可也看出，误差控制在0.5%之内，本次课程设计比较好的符合了期望要求。
五、 主要元件参数和元件列表。
六、 总结。
1. 通过本次模拟电子技术课程设计，巩固了模拟电子技术课程中学习的理论知识，例如同相比例电路﹑反相比例电路﹑实际运放﹑稳压管等知识；
2. 通过在网络中寻找实际元件参数，锻炼了自己阅读技术资料的能力；
3. 初步掌握了multisim 10用于模拟电子技术的**方法，初步了解了计算机辅助设计的方法；
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