毕业设计：测量放大器-朱毅

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1、武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：朱毅专业班级：通信0905指导教师：王晟工作单位：信息工程学院题目:测量放大器初始条件：三端固定稳压器CW7812,25W电源变压器，额定电流为2A的整流桥OP07的运算放大器，电容电阻及二极管若干要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）a.差模电压放大倍数AVD＝1～500，可手动调节；b.最大输出电压为±10V，非线性误差<0.5％；c.在输入共模电压+7.5V～－7.5V范围内，共模抑制比KCMR>105；d.在AVD＝500时，输

2、出端噪声电压的峰－峰值小于1V；e.通频带0～10Hz；f.直流电压放大器的差模输入电阻≥2MW（可不测试，由电路设计予以保证）。设计并制作上述放大器所用的直流稳压电源。由单相220V交流电压供电。交流电压变化范围为＋10％～－15％。将函数发生器单端输出的正弦电压信号不失真地转换为双端输出信号，用作测量直流电压放大器频率特性的输入信号。时间安排：第18周理论讲解。第19周理论设计、实验室安装调试，地点：鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室（1）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日25武汉理工大学《模拟电子技术基

3、础》课程设计说明书1.概述随着电子技术的飞速发展，运算放大电路也得到广泛的应用。测量放大器专门精密差分电压放大器，它源于运算放大器,且优于运算放大器。测量放大器把关键元件集成在放大器内部，其独特的结构使它具有高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移增益设置灵活和使用方便等特点,使其在数据采集、传感器信号放大、高速信号调节、医疗仪器和高档音响设备等方面倍受青睐。测量放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益组件，具有差分输出和相对参考端的单端输出。与运算放大器不同之处是运算放大器的闭环增益是由反相输出端与输出端之间连接的

4、外部电阻决定，而测量放大器则使用与输入端隔离的内部反馈电阻网络。测量放大器的2个差分输入端施加输入信号，其增益即可由内部预置，也可由用户通过引脚内部设置或者通过与输入信号隔离的外部增益电阻置。本次设计通过采用仪用放大器的改造来实现设计一测量放大器及其所用的稳压电源,并满足其高输入阻抗和高共模抑制比及高通频带的要求.。测量放大器主要实现对微信号的测量，主要通过运用集成运放组成测量放大电路实现对微弱信号的放大，要求有较高的共模抑制能力及较高的输入电阻，减少测量的误差及对被测电路的影响，并要求放大器的放大倍数可调已实现对比较大的范围的被测信号的测量。测

5、量放大器前级主要用差分输入，经过双端信号到单端信号的转换，最终经比例放大进行放大25武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书2.测量放大器系统2.1任务要求如图1。输入信号VI取自桥式测量电路的输出。当R1＝R2＝R3＝R4时，VI＝0。R2改变时，产生VI≠0的电压信号。测量电路与放大器之间有1米长的连接线。2.2测量放大器系统简介测量放大器系统组成的框图如3所示。系统包括信号变化放大器电路、直流电压放大器和直流稳压电源。25武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书测量放大器系统各个组成部分的作用和指标：信号变换放大器：把函数发生器

6、单端输出信号经信号变换放大器变换为直流电压放大器的双端输入信号。直流电压放大器：要求差动输入的直流电压放大器，具有高的电压差模增益，并具有低漂移、低噪声输出及高共模抑制比等特性。测试器差模放大倍数、共模放大倍数、共模抑制比、输出噪声电压峰峰值、通频带。直流稳压电源：改电源由单向220V交流电压供电，输出正负15V直流电压，作为整个系统的电源。图中系统能测出直流电压放大器频率特性。25武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计说明书3.测量放大器的设计3.1设计内容及要求a.差模电压放大倍数AVD＝1～500，可手动调节；b.最大输出电压为±10V，

7、非线性误差<0.5％；c.在输入共模电压+7.5V～－7.5V范围内，共模抑制比KCMR>105；d.在AVD＝500时，输出端噪声电压的峰－峰值小于1V；e.通频带0～10Hz；f.直流电压放大器的差模输入电阻≥2MW（可不测试，由电路设计予以保证）。3.2设计原理测量放大器具有输入阻抗高、共模抑制比大等特点，因而得到了广泛的应用。但由于电路的分析复杂，通常只给出理想情况下放大器的差模增益，而难以给出其在非理想情况下的共模抑制比表达式。用分离元件构建测量放大器需要花费很多的时间和精力，而采用集成运放放大器或差分放大器则是一种简便而又可行的替换方

8、案。用集成运算放大器放大信号的主要优点:（1）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.（2）由于