西電模電大作業(yè)

1、西安電子科技大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)綜合設(shè)計(jì)題姓名：張俊飛（02105058） 季桂（02105036） 趙峰（02105057）任課老師：李先銳班級(jí)：021051日期：2012年5月26日模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)綜合設(shè)計(jì)題模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)綜合設(shè)計(jì)題一、集成運(yùn)算放大器基本應(yīng)用1.反相比例放大器在反相端加輸入，同相端接地，由運(yùn)放的虛短和虛斷 u_=u+=0v,得u0=-r2ui電路圖如下：否.仿真結(jié)果如下:輸入為ui = 5sin tv,則輸出為uo = - 10sin tv2.同相比例放大器反饋電壓u f =r u1 ,由運(yùn)放的虛短和虛斷，有輸出電壓為:u0 =(1uiri仿真電路為：仿真結(jié)果為:示波器-

2、xqc1輸入為ui = 3sintv,則輸出為uo = 9sintv17 / 143.反相相加器反饋電流ifuo = if rfrf uri1仿真電路為:r1 ：aav-仿真結(jié)果如下:rfr2ui2rf一ui3r3ri :5叫口二：福的v 30dku10pkq4 -ina133uoq-：g- 輸入為ui1=1.5sin tv ,ui2 = 1sin tv則輸由為u6sin tv同相端加兩個(gè)輸入，得到輸出結(jié)果為:4 .同相相加器（內(nèi)含一電壓跟隨器）設(shè)計(jì)如下電路，反相端構(gòu)成一電壓跟隨器,uo11. ui1r r2rr2 + r3ui2仿真電路為:xfg1_nrr1二界、。kq12v：r3；4.qk

3、q ：ina133uvee-12v取 r1 = r2 = r3 = 4.0k1取輸入 ui1 = 6sintv,ui2 = 9sintv,uo4|44 4 + 4則輸由4 46sin t + 父 9sin t = 5sin tv仿真結(jié)果如下:5 .相減器將輸入信號(hào)分別加在ina133的正相和反相輸入端，可得到相減電路。uo =u01 +u02 =（1 吟）q ）ui1 -r3ui2r2 r2 r4r1如果滿足r=r2, r3=r則uo= r3（ui1 -ui2）r其仿真電路如下：xscixfg2r1司 qkq :，eqkcfmjcl?a133u20kq12v ,tin iiii r i i i

4、 r r取 ui1 =10sin tv ,ui2 =9sin tv ,則 uo =（ui1 -ui2） =4sin tvri仿真結(jié)果為:6 .單運(yùn)放馳張振蕩器: 其仿真電路為：虛斷，當(dāng)輸出uo為高電平uoh,且uc1(0)=0時(shí)，電容充電，uc1(t)以指數(shù)規(guī)律上升，趨于u oh ,此時(shí)比較器的高門限電壓：uth =u卡 r1uoh，當(dāng)uci上升到該電平時(shí)即發(fā)ri r2生翻轉(zhuǎn)，由高電平跳變到低電平，低門限電壓 utl=-r一uoh ,當(dāng)uo為低電平時(shí)，電r1 + r2容開始放電，后又反充電，uc1(t)以指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)至utl時(shí)，又由低電平跳變到高電平，周而復(fù)始，形成振蕩，其中振蕩頻率為:f

5、012r3c1 ln(1 2r1)r2取 b=r2=10kc, r3=50kc, c1 =100nf由公式計(jì)算得到其高門限電壓為：6v,低門限電壓為：-6v得到輸出波形為：從圖中可以看出由于ina133存在內(nèi)阻，輸出電壓并沒有達(dá)到12v,然而其uth大1致為u oh,即2u 0,與計(jì)算結(jié)果相符。7 .反相遲滯比較器電路圖如下：剛開始工作時(shí)，運(yùn)放的同相輸入端電壓為 0,即最開始時(shí)與0電平比較，是 反相過零比較。當(dāng)輸入信號(hào)從小變大，開始時(shí)輸入信號(hào)為負(fù)，運(yùn)放輸出被限幅后的輸出電平 uo +，輸出電平通過端子1反饋回運(yùn)放同相輸入端，此時(shí)輸入信號(hào)與ruth = uo（為ina133內(nèi)阻25k ），當(dāng)輸入

6、信號(hào)超過 uth時(shí)，輸出極性相反。輸出u_, r rr當(dāng)輸入信號(hào)又從大開始變小，通過1反饋回運(yùn)放的同相端的是電平 utl = uo此時(shí)，r r輸入信號(hào)和utl比較，當(dāng)輸入信號(hào)減小到小于 utl,輸出極性翻轉(zhuǎn)，輸出為 uo +。仿真結(jié)果為：qscilloscope-xscl二、心電信號(hào)放大電路要點(diǎn)：1.輸入級(jí)采用3運(yùn)放構(gòu)成的儀表放大器，可以保證輸入阻抗和共模抑制比 足夠高；2.陷波器可以采用帶通濾波器和相加器組成的帶阻濾波器或雙t帶阻濾波器。整體電路圖如下：opamp jt_virtu alrib之聊9800qtk1vvvr17 800p相關(guān)要求分析：1 .電路總增益60、80db可調(diào)ui1 -

7、 ui 2rgi ri = i r2uo1 一 uo2 = u r1u r2u rgu rg - uii - u i 2，i rg所以u(píng)oi -uo2=2riiriu故總增益u0 r62r16 (11 )uii -ui2 r4rg取 r 2 = r 3 = 100% jr 7 = 10 k c ,滑動(dòng)變阻器r 4 = r 5 = r 6 = 10 3rg =20011 .通過調(diào)節(jié)rg可實(shí)現(xiàn)電路總增益60、80db可調(diào)。2 .輸入阻抗1mc有探針測(cè)得數(shù)據(jù)可知，輸入阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1m】3 .共模抑制比kcmr 80db求差模增益aud在電路兩端輸入差模信號(hào)=、2sint(mv),ui2=一j2sin

8、t(mv) 用測(cè)量探針測(cè)得輸出uo1 =1.99v則auduo12uii1.99v2mv995求共模增益在電路兩端輸入差模信號(hào)ui1 = ui1 = 2 sint(mv)uo1 =75.8pv,則用測(cè)量探針測(cè)得uo1 _ 75.8 pv ui1 1mv= 7.58 10- 10求共模抑制比kcmrkcmraud _995auc -7.58 10/= 1.31 1012即 kcmr * = 201gaudauc：240db由此可知，共模抑制比 kcmr80db.4 .帶寬：0.1hzn 100hz在u01端接入一個(gè)帶通濾波器，實(shí)現(xiàn)0.1hzn100hz的帶寬局部原理圖如下:c3 和 r15這是一

9、個(gè)有低通和高通并聯(lián)構(gòu)成的帶通濾波器，其中下限頻率由 確定，由于下限頻率為0.1hz,由fl=-1取r5=8k。，貝ij求得c3之0.2mf2二 r5c3同理求得r17 =r18 =80,c 4 = 2.8uf ,基于此，可實(shí)現(xiàn)0.1hz n 100hz的帶寬仿真結(jié)果如下:即通過一帶通濾波器實(shí)現(xiàn)了對(duì)帶寬的控制，使之穩(wěn)定與0.1hz 100hz.5.電路具有50hz陷波功能，中心衰減大于15db陷波電路如下:因?yàn)閒o電 i中心衰減增益 a( wo )= 02二 cri0r92r8取 fo =50hz, r10 =400kc, r9 =1kq 得 c = 0.22uf, r, =200kfi ,最后在與一個(gè) 相減器一塊組成陷波電路。仿真結(jié)果為：由圖可知，陷波頻率f o=5lhz,中心衰減為50db15db ,滿足題目要求。綜上所述，這個(gè)電路符合題目要求，可以作為心電信號(hào)放大電路。整體調(diào)試結(jié)果：在輸出端加一測(cè)量探針，不斷改變輸入信號(hào)的頻率，記錄數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)放大作用 顯著，陷波功能明顯。當(dāng)輸入為70hz信號(hào)時(shí)，輸出為v； 2,24 vvp-p): 6.34 vv(rms)i 2,24 vv(dc):uvi； 224 uai(p-p): 6i4 uai(rrns)i 224 ual(dc):