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1、西南大学工程技术学院课程设计(论文)电路CAD课程设计(论文)题 目电压信号两级运放电路学生姓名叶青青专业电子科学与技术学号222011322270044班级2011级1班指导教师张继龙成绩_工程技术学院2013年12月西南大学工程技术学院课程设计(论文)目录1设计原理12单元电路设计及说明12.1输入开关12.2一级电路运放22.3、二级运放电路33创建原理图34创建电路网络表45PCB设计75.1、创建元件封装75.2创建PCB板75.2.1新建PCB.PCB75.2.2布线规则设置76、PCB图87、原理图与P
2、CB板图98、结束语10参考文献10西南大学工程技术学院课程设计(论文)1设计原理放大器是电子系统的重要组成部分,了解和掌握放大器对于学习和应用电子系统有很大的帮助。其中运放电路就广泛采用测量放大器以便更精确的运用于工业当中。测量放大器是一种高增益、直流耦合放大器,它具有差分输入、单端输入、高输入阻抗和高共模抑制比等特点,差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本电路。差分防大电路对共模信号有很强的抑制作用,在参数完全对称的情况下,共模输出为零。同时集成运放是一种高性能的直接耦合放大电路,从外部看,可以等效成双端输入、单端输出的差分放
3、大电路。用集成运放放大器放大信号的主要优点:电路设计简化,组装调试方便,只需适当配外接元件,便可实现输入输出的各种放大关系;由于运放的开环增益都很高,用起构成的放大电路一般工作的深度负反馈的闭环状态,则性能稳定,非线性失真小;运放的输入阻抗高,失调的漂移都很小,故很适合于各种微弱信号的放大。又因其具有很高的共模抑制比,对温度的变化、电源的波动以及其他外界干扰度有很强的抑制能力。2单元电路设计及说明2.1输入开关将输入信号端口分别接到两个八选一模拟开关CD4051上,有单片机的三个口线来控制CD4051进行通道的选通。CD4051相当于一
4、个单刀八掷开关,开关接通哪一通道,由输入的3位地址码ABC来决定。INH”是禁止端,当“INH”11西南大学工程技术学院课程设计(论文)=1时,各通道均不接通。此外,CD4051还设有另外一个电源端VEE,以作为电平位移时使用,从而使得通常在单组电源供电条件下工作的CMOS电路所提供的数字信号能直接控制这种多路开关,并使这种多路开关可传输峰-峰值达15V的交流信号。如果在八个通道输入一模拟量,在输出端将输出什么,输入什么是自己设定。当VEE=-5V时,就可控制幅度范围为-5V~+5V的模拟信号。;当Vee=-8V时,就可以可控制幅度范围
5、为-8V~+5V的模拟信号.;Vee就是电子开关的8个输入端可以允许的信号范围下限.;注意不要超过它的极限参数.峰-峰值达15V. 2.2一级电路运放该放大电路中,一级电路运放采用AD521集成的测量放大器,对桥路输出进行差分放大。此放大器输入阻抗高,易与各种信号源相匹配;输入失调电压和输入的失调电流及输入的偏置电流小;共模抑制比大,温漂小,时间漂浮小,稳定性好。AD521的低4、6管脚用于放大器的零点调整。调整的方法是将将两端接到电位器的两固定端,滑动端接负电源。放大倍数可在0.1到1000的范围内调整,选用RS1=100KΩ15%便
6、可得到比较稳定的放大倍数。AD521的输出为:式中输入差值信号为。改变电阻和就可以改变放大器的放大倍数。本设计中=100K,=4.7K,放大倍数为21.11西南大学工程技术学院课程设计(论文)2.3、二级运放电路二级运放电路采用OP07,作为信号调理电路的量程调节,利用OP07超低漂移高精度运算,其共模抑制比达120dB,增益达104dB,温漂仅为0.7V/℃,并且还具有小偏置电流、失调电流等特性,对于保证小信号的低噪音采集,起到了决定性的作用。在OP07的方向输入端和输出端接一100K多圈电阻器,可以对温度值进行标定,本设计中将温度为
7、+60℃时的电压值整定为3.920V,以方便进行数据处理。为了更有效的滤除杂波干扰,在放大电路的输出端,接两个大电容进行滤波。3创建原理图元件规格封装元件库数量4051DIP16ProtelDOSSchematic4000CMOS.lib2AD521JDDIP16AnalogDevicesInstrumentationsAmplifier.lib1OP-07DIP-8ProtelDOSSchematicOperationalAmplifier.lib1ELECTRO11uFRB.1/.2ProtelDOSSchematicLinear.
8、lib1Cap1.2uFRAD0.1MiscellaneousDevices.lib1VR1MiscellaneousDevices.lib311西南大学工程技术学院课程设计(论文)POT2R110KAXI
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