增益可自动变换的放大器的设计

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1、课程设计报告课程设计报告（课程名称：电子技术基础设计与实现-18-课程设计报告课程设计题目：增益可自动变换的放大器的设计目的与任务：对所学的电子技术基础知识进行一次综合运用，为下一步继续学习专业知识奠定基础。学生通过本课程设计可以进一步理解模拟电子技术、数字电子技术、电路理论等方面的相关知识，并可综合运用这些知识解决一定的实际问题，使学生在所学知识的综合运用能力上以及分析问题、解决问题能力上得到一定的提高。-18-课程设计报告内容和要求：（一）设计一个增益可自动变换的直流放大器。1、输入信号为0～1V时，放大3倍；为1V

2、～2V时，放大2倍；为2V～3V时，放大1倍；3V以上放大0.5倍；2、通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍即可。3、电源采用±5V电源供电。（二）设计一个增益可自动变换的交流放大器。1、放大器增益可在1倍2倍3倍4倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz；2、对指定的任意一种增益进行选择和保持，保持后可返回巡回状态;3、通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示1、2、3、4倍即可。4、电源采用±5V电源供电。-18-课程设计报告设计内容（原理图以及相关说明、

3、调试过程、结果）一．增益可自动变换的直流放大器设计过程：（一）.方案总体设计1.设计方案：将设计电路分为三块，即：电压比较电路，增益选择电路，放大电路。电压比较电路：通过电压比较器将输入电压（vi）与既设定的比较范围比较，确定其放大倍数；增益选择电路：根据译码器和模拟开关的逻辑功能对反馈电阻进得到不同的反馈电阻；放大电路：由一般运放构成的负反馈放大电路。数码管显示vivo反馈电阻模拟开关138译码器电压比较器运放7412.电路流程图：3.方案所需的元器件：-18-课程设计报告（二）.分部设计:1.电压比较电路：如左图所示

4、：U2A.Ｕ2B.U2C均为电压比较器，工作原理：当同向输入端的电压值大于反向输入端的电压值时，电压比较器输出为VCC(+5V)，反之则为VEE(-5V)。在数字电路中，大于0V的电压都认为是高电平1，相反为0。电压比较器的存在使得信号从模拟量转变为数字量，进而加以运算。工作情况：输入输出ViQ2Q1Q00v～1v0001v～2v1002v～3v110〉3v111Q0viQ1Q0Q1Q22.增益选择电路:Q2(1).138译码器：译码器的功能是将输入的二进制代码翻译成一个表示代码意愿的特定的输出信号。它是一种多输入，多输

5、出的组合逻辑网络。74LS138是典型的译码器。本电路中将电压比较器的比较结果（Q2.Q1.Q0）送给译码器（138）的地址线，则可根据不同的比较结果对反馈电阻进行选择。译码器输出所选择的地址，即和输入电压的范围相对应。-18-课程设计报告74LS138功能表a由138功能表及Q2.Q1.Q0的状态可以得到138的输出。如图所示：bcd（2）.模拟开关：4066是一种双向模拟开关，有四个独立控制数字和模拟信号传送的模拟开关。每个开关有一个输入和输出端，还有一个选通端，当选通端为高电平时，开关导通，反之，则截止。在设计电路

6、中74LS138的译码输出端有选择的和4066输入端连接，起到反馈电阻的选择作用。3.放大电路：-18-课程设计报告本设计中用741是为了反向放大的作用。由AV=-Rf/R.可知：AV和R确定，通过改变反馈电阻的阻值能实现对增益不同的控制。本方案中R=2K.选取反馈电阻分别为6K.4K.2K.1K，实现增益放大倍数为3倍、2倍、1倍、0.5倍。CBA4.数码管的显示：考虑到方案的简单性，选的数码管集成了译码驱动。D数码显示管将二进制数据转换为十进制显示出来。数码显示管显示当前的放大倍数：0、1、2、3分别表示0.5倍、1

7、倍、2倍、3倍。138译码器输出电压放大倍数数码显示管输入abCdDCBA11100.5000O110110001101120010011130011可以得出：D=C=0-18-课程设计报告(三).仿真结果及数据分析：A.C.B.D.上面的数据分别为输入电压，用电压表测出的输出电压以及通过数码管显示出来放大倍数。通过与理论值相比较，发现结果完全正确，误差非常的小。因此，本方案可行！-18-课程设计报告Multisim10模拟增益可自动变换的直流放大器总的电路图-18-课程设计报告二．增益可自动变换的交流放大器的设计过程（

8、一）.方案总体设计1.设计方案：在增益选择电路部分以及放大电路原理部分与直流电路的差别不大，唯一区别就在切换电路部分。切换电路：设计要求放大器增益可在1倍、2倍、3倍、4倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz；因此通过160构成四进制计数器实现增益的循环变化；因为74LS160的加入，所以在电路设计方面必须考虑对其置数问