集成运放测试仪论文

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1、电子设计竞赛集成运放参数测试仪设计报告日期:2016年4月摘要该设计是以单片机STC89C52为控制核心，利用数模转换器ADTLC1543,以及三极管为切换开关，并且由LCD(LiquidCrystalDisplay)1602对被测量信号进行采样，通过单片机处理完成对几种运算放大器的U10,110,等参数的测量。显示模块，数据采集和转换模块，同时本系统还能通过键盘进行人机交流，实现按下一个按键就可以对该运放的某个参数进行测试，及运放电路采用辅助运放测试方法，可对运放的输入失调电压、输入失调电流测试。在软件上，用C语言来编程实现。其要实现的功能包括：对来自TLC1543A/D转换的

2、数字信号进行接收、分析、计算和对结果的显示；通过不同键值的接收、分析来控制对不同对象的测量，并在LCD上显示对应的人机界面；一、前吕集成运放测试仪是电子专业中常用的芯片测试仪器，但是，目前市场出售的比较少，价钱比较昂贵，为了使实验室的更多人方便测试各种运放芯片的参数，针对此现象，我们特意研制一台简易集成运放测试仪。本设计以单片机为控制核心，利用数模转换器AD对被测量运放电路进行采样，通过单片机处理完成对运算放大器参数的测量，并通过系统显示接口，利用液晶显示装置和按键将测试的结果一一进行显示。二、系统方案设计主控芯片部分方案一：采用STC89C52单片机。优点是芯片结构简单，使用相

3、对容易；缺点是不带AD转换电路，需要外接AD转换芯片，测量精度相对较低。由于此方案的核心内容在测试电路部分,主控芯片的选择对结果的影响相对较小，综合以上芯片的性能以及自身的情况，所以我们选择使用相对简单的STC89C52单片机。方案二：采用凌阳SPCE061A单片机。优点是自带AD转换模块，测量精度相对较高，能进行音频处理等多种智能化功能；缺点是结构复杂，使用起来相对繁琐。显示模块的选择方案一：采用LED显示，分静态显示和动态显示。对于静态显示方式，所需的译码驱动装置很多，引线多而复杂，且可靠性也较低。而对于动态显示方式，虽可以避免静态显示的问题,但设计上如果处理不当，易造成亮度

4、低，或LED明暗不同，甚至有闪烁等问题。方案二：米用LCD1602显不。LCD液晶显不具有丰富多样性、灵活性、电路简单、易于控制而口功耗小等优点，对于信息量多的系统，是比较适合的。鉴于上述原因，我们采用方案O电源模块的选择。方案一：采用干电池做电源需要经常换电池，不符合环保的要求。方案二：采用肓流稳压电源作为系统电源，使用范围广，使用安全可靠。所以我们采用方案二。AD的选择方案一：TLC1543美国TI公司生产的多通道、低价格的数模转换器。采用串行通信接口，具有输入通道多、性价比高、易于和单片机接口的特点，可广泛应用于各种数据釆集系统，所以我们选此方案。方案二：TLC2543是T

5、I公司的12位串行数模转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源；且价格适中，分辨率较高因此在仪器仪表中较为广泛使用。三、电路图设计lxSTC89c52RC最小系统最小系统包括晶振振荡电路、复位开关、电源部分，此图为最小系统电路图。ssvccrst+I1Out-71GVRS«.2KXIX2Pl.OPl1Pl.2Pl.3SHiTXDALE^PPSBN©栄3S

6、323<>pFfll.O592MIIz吨一XTAL30pFXis刃22232425x27?8-51最小系统图GNDVOCGNDl

7、VOCRSGNDLCDENDODID2D4D5D6D7GND1234567890123451111111111111602液晶显示3、A/D采样电路L4321111GND1XGND(2)电路参数的计算及元器件(1)%、厶电参数测试原理图%图2①在區、心闭合时,测得辅助运放的输出电压记为仏，则有：^=-^—心+心②在《、伍闭合时,测得辅助运放的输岀电压记为％;在X、忆断开时，测得辅助运放的输出电压记为仏,则有:R(1)切电参数的测试原理与测试原理图1-1

8、+r2被测运放信号源RlVs

9、辅助运放数字示波器设信号源输出电压为沧测得辅助运放输出电压为仏，则有血=20lg作.耳纠（dB）VbOKi）（3）心电参数的测试原理与测试原理图卩■■亠111―*VsRi被测运放信号源-Rf■■Rlr2辅助运放^LO数字示波器设信号源输出电压为$测得辅助运放输出电压为仏，则有“叫盒詈㈣（4）集成运放性能参数测试仪性能指标工作电压：±15VVI0：测量范围：0〜40mV（V小于3%读数±1个字）；Iio：测量范围：0〜4pA（＜3%读数±1个字）；A