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1、小信号(100mv)电压/频率变换目录第一章设计指标…………………………………………1设计指标……………………………………………………..1第二章设计方案及方案确定……………………………12.1设计思想……………………………………………………….12.2各功能的组成及原理分析…………………………………….12.3总体工作过程…………………………………………,,,,,,,,,,,,,13第三章电路的组构与调试……………………………….153.1遇到的主要问题……………………………………………….153.2现象记录及原因
2、分析………………………………………….153.3解决措施………..……………………………………………..163.4电路的检测………………………………….………………..16第四章结束语……………………………………………17心得与体会……………………………………………………17参考文献………………………………………………………19器件表…………………………………………………………19附图(电路总图)……………………………………………….20-19-小信号(100mv)电压/频率变换第一章设计指标【设计指标】1.设计内容
3、：小信号（100mv）v/f变换2.设计要求：1）输入0～100mv小信号电压线性变换成0～10KHz频率输出；2）设计精度1‰，既误差不超过10Hz；3）输出波形（脉冲波），脉冲宽度tw=20～40μs。第二章设计方案及方案确定2.1设计思想输入为0～100mv的小信号线性转换成0～10KHz的输出频率，可先将0～100mv的小信号电压线性转换成0～10v的电压输出，然后再将其转换成0～10KHz的频率输出。2.2各功能的组成及原理分析1.0～100mv电压输出-19-小信号(100mv)电压/频率变换电源电压输出
4、为12V，要产生0～100mv的电压，需要一个有固定阻值的电阻和一个滑动变阻器进行分压以调节电压输出。通过调节滑动变阻器的阻值来改变输出电压（滑动变阻器两端的电压）。当滑动变阻器的阻值为0Ω时，滑动变阻器两端的电压为0V,当滑动变阻器的阻值为1KΩ时，滑动变阻器两端的电压为100mv。电阻选择：110KΩ电阻一个，9.1KΩ电阻一个，1KΩ滑动变阻器一个。滑动变阻器两端电压为输出电压。电路连接如图一所示。图1分压电路产生0～100mv电压2.电压放大1）仪表放大器的特点-19-小信号(100mv)电压/频率变换在测量
5、系统中，通常被测物理量均通过传感器转换为电信号，然后进行放大。因此，传感器的输出是放大器的信号源。然而，多数传感器的等效电阻都不是常量，他们随所测物理量的变化而变。这样，对于放大器而言信号源内阻Rs是变量，根据电压放大倍数的表达式可知，放大器的放大能力随信号大小而变。为了保证放大器对不同幅值信号具有稳定的放大倍数，就必须使得放大器的输入电阻Ri﹥﹥Rs，Ri愈大，其信号内阻变化而引起的放大误差就愈小。此外，从传感器所获得的信号常为差模小信号，并含有较大的共模部分，其数值有时远大于差模信号。因此，要求放大器具有较强的抑
6、制共模信号的能力。综上所述，仪表放大器除了具有足够大的放大倍数外，还应具有高输入电阻和高共模抑制比。2）基本电路集成仪表放大器的具体电路多种多样，但是很多电路都是在图二所示的电路的基础上演变而来。根据运放的基本分析方法，在图二所示电路中图二放大器典型结构-19-小信号(100mv)电压/频率变换输出电压Uo=-Rf（1+2R1/Rs）/R3*Uid式2-1其中：R1=R2,R3=R4当放大器A1,A2的输入相等等于Uic时，既Uid=0V时，滑动变阻器中的电流为零，放大器A1,A2的输出差等于输入电压Uic，输出电压
7、Uo=0。可见，电路放大差模信号，抑制共模信号。差模放大倍数数值愈大，共模抑制比愈高。当输入信号中含有共模噪声时，也将被抑制。由于，要使输入为0～100mv的电压放大为0～10V，既放大倍数为100.根据式2-1，Uo=-Rf（1+2R1/Rs）/R3*Uid取Rf=50KΩ,R3=1KΩ,R1=10KΩ,RS=20KΩ,因Rs是一滑动变阻器，故取其阻值为100KΩ。调节滑动变阻器的阻值，使放大电路的放大倍数为100.3.电压跟随器 电压跟随器，顾名思义，就是输出电压与输入电压是相同的，就是说，电压跟随器的电压放大
8、倍数恒小于且接近1。 电压跟随器的显著特点就是，输入阻抗高，而输出阻抗低，一般来说，输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。输出阻抗低，通常可以到几欧姆，甚至更低。-19-小信号(100mv)电压/频率变换在电路中，电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。因为，电压放大器的输出阻抗一般比较高，通常在几千欧到几十千欧，如果后级的输入阻抗比较小，那么信号就
