放大器
设计
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实验
【实验要求】：利用集成运放、电阻、电容等元器件设计一个信号放大电路并运用protel99se绘图、设计PCB版
【实验组成部分及各部分原理】：
1、 跟随器：
特点：电压放大倍数稍小于1，输出电压和输入电压同相，输入电阻高，输出电阻低。后两个特点是跟随器最可贵的特点，是它广泛应用的原因所在。
跟随器输入电阻大，因此常用作电子测量仪器的输入级以减小对被测电路的影响，保证测量结果的准确度。
跟随器输出电阻小，其输出特性接近于恒压源特性，因此常用作多级放大器的输出级以增强带负载的能力
在多级放大器中，跟随器也常用作中间缓冲级，利用了它输入电阻大输出电阻小的特点，实现阻抗变换，以隔离前后级的影响。
综合所述，跟随器起着缓冲、隔离及提高负载的作用
2、 极——零相消电路（兼具微分功能）：
特点：本实验的极零相消电路只比微分电路多了一个可调电阻，传递系数发生变化，调节该可调电阻，使含输入脉冲的时间常数项与后来的传输系数分子相消，从而达到消除下冲，使信号脉冲变为单极性的目的。另外极零相消电路可以将输入脉冲顶部较大衰减时间常数变为较小衰减常数，从而达到微分目的。
为达到调整到最佳波形目的，可以边调电阻边用脉冲示波器观察
3、 同相比例放大电路：
特点：输出与输入同相，输入阻抗等于放大器内部阻抗，而内部阻抗远大于输出电阻和反馈电阻，所以同相放大器的输入阻抗高，因此，如果信号源输出电阻很高，用这种放大器作为电压放大就比较合适，该放大器很容易放大具有较大输出电阻的电源电压，与此对比，如果用反相放大器，由分压关系显然几乎所有的源电压将消耗在源的大输出电阻的两端，和反相放大器相比，也是该电路的一大优点。另外该放大器的电压增益比反相放大器稍大。
放大倍数Av=1+R4/R5
4、 有源积分滤波电路
定性分析一下该电路过程：
运算放大器的反馈网络是一个桥式T型网络，该网络在高频时，由于1/SC3很小，信号通过C3传递，低频时，由于1/SC3、1/SC4很大信号通过电阻传递，而在中间频率时，这二路阻抗都较大，所以传递信号存在通频带。但当该网络作为反馈网络加在运算放大器两端时，输出的频率特性正好和桥式T型网络的特性相反，C4的作用使有源滤波器带宽由0~fH变为fL~fH可以使脉冲的后沿快一些，以提高分辨时间，一般去C3>C4以能得到非常近似的单极性脉冲。
特点：在有源积分电路上再加一级RC无源积分网络。
相比无源积分，有源积分省去了不少积分网络的同时还获得更接近于理想积分特性的波形（高斯波形），兼具放大和滤波成形作用
集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出阻抗又很低，因此构成有源滤波器后还具有一定的电压增益和隔离作用，但集成运放的带宽一般较窄，因此有源滤波器不宜用高频范围，一般在几十千赫兹以下
这样的二级积分器可以相当于普通无缘RC积分器七级串联的效果
5、 电压比较器：
电压比较器可以用于探测电压的变化，用作模拟电路和数字电路的接口，还可用作波形产生和变换电路等。利用简单电压比较器可将正弦波变为同频率的方波或矩形波。电压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。 电压比较器的功能：比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系)： 当”+”输入端电压高于”－”输入端时，电压比较器输出为高/低电平； 当”+”输入端电压低于”－”输入端时，电压比较器输出为低/高电平；电压比较器输入是线性量，而输出是开关（高低电平）量。
【元器件】：
电阻
参数（欧姆）
个数
R1、R4滑动变阻
0~100k
2
R3、R5、R6
R7、R8、R9
R10、R11、R13
10k
9
R2
20k
1
R12
1k
1
电容
参数
个数
C1、C2、C3
0.1uF
3
C4
0.01uF
1
LM124集成电路板一个-
LM311电压比较器一个
浙公网安备 33021202002483