模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計--集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用

1、<p><b>　　《模擬電路基礎(chǔ)》</b></p><p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　課題名稱___集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用___</p><p>　　班 級_______09電信（1）班______</p><p>　　姓 名__________

2、___________</p><p>　　學(xué) 號_________ __________</p><p>　　指導(dǎo)教師_________ ____________</p><p>　　日 期_______2011~2012上學(xué)年____</p><p>　　集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用</p><p>&

3、lt;b>　　摘要</b></p><p>　　使用一片通用四運(yùn)放芯片LM324組成電路實現(xiàn)下述功能：</p><p>　　使用低頻信號源產(chǎn)生，的正弦波信號，加至加法器的輸入端，加法器的另一輸入端加入由自制振蕩器產(chǎn)生的信號，如圖1(b)所示，，允許有±5%的誤差。 </p><p>

4、　　要求加法器的輸出電壓。經(jīng)選頻濾波器濾除頻率分量，選出信號為，為峰峰值等于9V的正弦信號，用示波器觀察無明顯失真。信號再經(jīng)比較器后在1kΩ負(fù)載上得到峰峰值為2V的輸出電壓。</p><p>　　電源只能選用+12V和+5V兩種單電源，由穩(wěn)壓電源供給。不得使用額外電源和其它型號運(yùn)算放大器。</p><p>　　要求預(yù)留、、、和的測試端子。</p><p><b

5、>　　一、概述</b></p><p><b>　　1、設(shè)計的組成部分</b></p><p>　?。?）方波-三角波產(chǎn)生電路設(shè)計</p><p><b>　　（2）加法器</b></p><p><b>　?。?）低通濾波器</b></p>&

6、lt;p><b>　?。?）比較器</b></p><p><b>　　2、設(shè)計的目的 </b></p><p>　　（1）掌握LM324芯片的基本組成電路；</p><p>　　（2）熟悉一些基本器件的應(yīng)用;</p><p>　?。?）熟悉多功能板的焊接工藝技術(shù)和電子線路系統(tǒng)的裝調(diào)技術(shù);&

7、lt;/p><p>　　（4）設(shè)計一個用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的基本電路。熟悉集成運(yùn)算放大器波形變換與三角波，正弦波等的產(chǎn)生電路的工作原理，并且知道其設(shè)計和調(diào)試方式。</p><p><b>　　二、單元電路設(shè)計</b></p><p>　　1、三角波產(chǎn)生器的設(shè)計</p><p>　　如下圖1.1.2所示為由集成運(yùn)放構(gòu)成的方波和

8、三角波發(fā)生器電路，圖1.1.3為由集成運(yùn)放構(gòu)成的方波和三角波發(fā)生器的輸出波形圖。</p><p>　　圖1.1.2 三角波產(chǎn)生器</p><p>　　圖1.1.3方波和三角波發(fā)生器的輸出波形圖</p><p>　　功能：方波和三角波發(fā)生器功能主要是產(chǎn)生如圖1.1.3的三角波其中 。</p><p>　　由集成運(yùn)放構(gòu)成的方波和

9、三角波發(fā)生器的形式很多，但通常由滯回比較器和積分電路構(gòu)成。按積分電路的不同，又可以分為兩種類型：一類是由普通的RC積分電路組成，另一類由恒流充放電的積分電路和滯回比較器組成。</p><p>　　在本次的課程設(shè)計中方波和三角波發(fā)生電路是采用了由集成運(yùn)放組成滯回比較器和普通的RC積分電路組成。</p><p><b>　　2、加法器設(shè)計</b></p>&

10、lt;p>　　如下圖1.1.3為加法器的原理圖</p><p>　　圖1.1.3 加法器原理圖</p><p>　　功能：由低頻信號源產(chǎn)生，的正弦波信號，加至加法器的輸入端，加法器的另一輸入端加入由自制振蕩器產(chǎn)生的信號要求輸出實現(xiàn)電壓。</p><p><b>　　濾波器設(shè)計</b></p><p>　　如下圖1.

11、1.4為濾波器的設(shè)計原理圖</p><p>　　圖1.1.4濾波器原理圖</p><p>　　功能：經(jīng)選頻濾波器濾除頻率分量，選出信號為峰峰值等于9V的正弦信號。</p><p><b>　　比較器設(shè)計</b></p><p>　　如下圖1.1.5為比較器原理圖</p><p>　　圖1.1.5比

12、較器原理圖</p><p>　　功能：信號再經(jīng)比較器后在1kΩ負(fù)載上得到峰峰值為2V的輸出電壓</p><p>　　5、器件選擇與參數(shù)設(shè)定</p><p>　　1、選擇集成運(yùn)算放大器 </p><p>　　1、由于方波前后沿與用作開關(guān)的器件A1的轉(zhuǎn)換速率SR有關(guān)，因此當(dāng)輸出方波的重復(fù)頻率較高時，集成運(yùn)算放大器A1應(yīng)選用高速運(yùn)算放大器

13、，一般要求時選用通用型運(yùn)放即可。</p><p>　　2、集成運(yùn)算放大器A2的選擇：積分運(yùn)算電路的積分誤差除了與積分電容的質(zhì)  量有關(guān)外，主要事集成放大器參數(shù)非理想所致。因此為了減小積分誤差，應(yīng)選用輸入失調(diào)參數(shù)（VI0、Ii0、△Vi0/△T、△Ii0/△T）小，開環(huán)增益高、輸入電阻高，開環(huán)帶較寬的運(yùn)算放大器。</p><p>　　2、 確定正反饋回路電阻R1與R2</p&

14、gt;<p>　　R1與R2的比值均決定了運(yùn)算放大器的A或A1觸發(fā)翻轉(zhuǎn)電平，也就決定了三角波的輸出幅度。因此根據(jù)設(shè)計要求的三角波輸出幅度，由上式(3)可以確定R1和R2的阻值。由（3）式可以得到R1 /R2=1/3。</p><p>　　3、 確定積分時間常數(shù)RC</p><p>　　積分元件R、C的參數(shù)值應(yīng)根據(jù)方波和三角波所要求的重復(fù)頻率來確定。當(dāng)正反饋回路電路R1、R2的

15、阻值確定之后，再選取電容C的值，由上式(1)可求的R。</p><p><b>　　4、LM324介紹</b></p><p>　　LM324是四運(yùn)放集成電路,它采用14腳雙列直插塑料封裝,外形如圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器, 除電源共用外,四組運(yùn)放相互獨立。每一組運(yùn)算放大器可用圖1所示的符號來表示,它有5個引出腳,其中“+”、“-”為兩個信號輸入

16、端,“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端,“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中,Vi-（-）為反相輸入端,表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反;Vi+（+）為同相輸入端,表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的 引腳排列見圖2</p><p>　　由于LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬,靜態(tài)功耗小,可單電源使用,價格低廉等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。</p><p

17、><b>　　總體設(shè)計</b></p><p>　　整個系統(tǒng)的設(shè)計框圖如下圖1.1.6</p><p>　　圖1.1.6系統(tǒng)連接圖</p><p><b>　　系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　1、三角波發(fā)生器仿真輸出波形圖</p><p>　　2、加法器仿真輸出圖

18、</p><p>　　3、濾波器的仿真輸出圖</p><p>　　4、比較器的仿真輸出圖</p><p>　　5、設(shè)計過程中所用到的儀器</p><p>　　① 選取的元器件如下：</p><p><b>　　函數(shù)信號發(fā)生器；</b></p><p><b>　　

19、示波器；</b></p><p><b>　　直流電源；</b></p><p>　　集成運(yùn)算放大器       LM324   1片</p><p>　　電阻 560 Ω、1 kΩ、10kΩ 、 100kΩ 、電位器103、50

20、2、503  若干</p><p>　　電容               330μF 、0.1μF、0.001μF、10μF</p><p>　?、?課程設(shè)計進(jìn)行過程及注意事項</p><p>　　(1）進(jìn)行

21、方案論證，合理設(shè)計高效率音頻功率放大器的電路原理圖；</p><p>　　(2）單元電路組裝調(diào)試；</p><p>　　(3）整機(jī)組裝調(diào)試。</p><p><b>　　四、設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　大二下學(xué)期我們開設(shè)了《模擬電路》課，這門學(xué)科屬于我們的專業(yè)課，且只是理論方面的指示。正所謂“紙上談兵終覺淺，覺

22、知此事要躬行。”學(xué)習(xí)任何知識，僅從理論上去求知，而不去實踐、探索是不夠的，所以在上學(xué)期暨模電學(xué)完之際，這學(xué)期來一次電子電路課程設(shè)計是很及時、很必要的。這樣不僅能加深我們對電子電路的任職，而且還及時、真正的做到了學(xué)以致用。</p><p>　　這兩周的課程設(shè)計，在我們不懈的努力與切實追求下終于做完了課程設(shè)計在這次課程設(shè)計過程中，我也遇到了很多問題。比如在濾波器這一模塊我就弄了很長時間，先是遠(yuǎn)離不清晰，這直接導(dǎo)致了我