运算放大器自动增益控制电路实际方案

运算放大器自动增益控制电路实际方案运算放大器自动增益控制电路实际方案 1 内容摘要 内容摘要 1 1 自动增益控制电路已广泛用于各种接收机 录音机和信号采集系统中 另外在光纤 通信 微波通信 卫星通信等通信系统以及雷达 广播电视系统中也得到了广泛的 应用 1 2 本课题介绍了自动增益控制的概念原理以及对自动增益控制放大器各部分的工作原 理 最后对系统的测试结果以及设计与实现中应该注意的问题也做了详细分析 2 设计任务和要求 设计任务和要求 2 1能够根据电子技术的发展及时学习和掌握新的相关的技术和知识 2 2能够根据生产计划对自己承担的各项任务合理的安排时间 确保按计划完成任务 能及时填写和定期提交工作任务完成情况 为项目过程的改进提供准确的基础数 据 2 3能够与项目负责人及时沟通 确保项目计划顺利进行 能够与其他设计员及时沟 通 以使正确快速的完成任务 2 4根据项目指标要求顺利完成项目开发与搭建 提出具体设计框图原理 具体应用 电路等流程方案 2 5熟练掌握运算放大器的工作原理与应用 掌握运放自动增益控制电路的结构和特 点 理解与掌握增益控制范围的设置过程 2 6 通过虚拟仿真软件及各种虚拟仪器 仪表等资源 把电路系统案例功能在进行仿真 中验证设计系统的合理性与可靠性 通过直观形象化 做到减少硬件和经费的投入 缩短电路设计系统周期 以及弥补实验和工程应用之间的脱节的矛盾和现象 2 7通过电路焊接与制作 合理设置电子元件的布局 抗干扰 美观 与保证焊接质 量等 掌握仪器仪表的使用 熟悉信号的检测方法与过程 正确绘图和记录测试 参数 并能对测量结果进行分析 2 8 具有通过各种渠道收集相关技术资料的能力 能顺利阅读相应资料并能正确理解相 应原理 3 总体方案 总体方案 原理图 优缺点 及选定该方案的原因原理图 优缺点 及选定该方案的原因 3 1 选定该方案的原因 很多电子产品都要求要有稳定的输出 但在很多情况下 由于环境 温度 湿度 天变幻的因素 会使输入出现变化 其对应的输出也会跟随之变化 本次实训的主 要任务是要求是在上述等因素引起的输入变化 而输出仍然能够保持稳定 3 2 实验优缺点 优点 是在一点的范围内输入发生变化时 输出仍然能够保持稳定 其电路简单 成本低 但功能却能实现 缺点 是自动增益的范围较小 输入超出一定范围是会产生一定的失真 3 3 设计的总方案 本电路采用两级放大 第一级放大有放大器和场效应管组成 对增益的控制 是关键技术 在输出端采用半波整流 通过第二级放大 给场效应管提供一个偏置 电压 3 4 原理图 3 2 1 84 U1 A LM358 R110k R2 1k U1 A OP Q1 3DJ65 6 7 84 U1 B LM358 D1 4007 R3 22k R4 100k R5 1k C2 0 1uF U1 B IP R7 33k Q1 G Q1 D 71 RV2 100k C1 0 1uF INPUT OUTPUT 图 1 4 单元电路的设计 参数计算 和器件的选择 4 1 整流 本电路采用半波镇流 跟据二级管的单向导通性 在输出端导通负半周 再通过 型整流电路 使输出 较为平稳的电压 再通过运算器的放大 图 2 4 2 一级放大 正向放大 有公式 V0 1 Vi Rds R1 可知由于 R1 是不变的 所以放大器的放大倍数 主要由 Rds 来决定 Rds 是场效应管的源级和漏 级两端的电阻 这电阻是可变的 通过控制栅极 的电压来控制 Rds 从而达到增益的自动控制 图 3 4 3 第二级放大 这一级放大主要是给场效应管提供一个 电压 使场效应管工作在可变电阻区 在本 次试验中采用的放大倍数是 100 倍 图 4 4 4 器件的选择 4 4 1 场效应晶体管可以实现高效率的增益控制 控制参数 其中之一是利用 它的传输特性曲线饱和段的斜率 或者利用特性曲线陡峭部分的沟道导 纳 场效应晶体管提供的控制范围比双极晶体管控制范围宽 2 3 倍 本试验采用的三极管是 3DJ6 主要的参数夹断电压 UP 25V 饱和电流 IDSS 20mA 跨导 GFS 2mS 截止电压 VGS OFF 4V 经计算得知 Rr UGS ID 0 735 K 3 4 K 4 4 2 本实验采用双运放 所以选用 LM358 其芯片里面集成双运放 性能不 影响 体积小 价格便宜 4 4 3 其他元件的选择 在滤波电路中 选用有极性的 0 1UF 的电解低频瓷介电容 CT 是因 为它的电容量在 10pF 4 7Uf 主要特点体积小 价廉 主要应用在要求不 高的低频电路里 5 测试与调试内容测试与调试内容 本次试验调试的内容分为部分调试和整体调试 部分调试主要有 场效应管的调试 运算放大器的调试和滤波电路的调试 看看各个不分的功能是否正常 整体调试是 看输出的波形是否符合要求 6 所设计的电路的特点及改进方案 所设计的电路的特点及改进方案 本电路在调试的过程中 通过不断的改变电路的参数 使输出达到最佳的效果 电路的输入在 30mv 115mv 之间实现的电路的自动增益的控制效果最为理想 另外 本电路还设置可变电阻 使用者可以根据具体情况调试所需要控制自动增益 的范围 下限是在 30mv 以上 范围是 85mv 之间 7 绘制总体电路的波形图绘制总体电路的波形图 Vi 30mv Vi 46mv Vi 58mv Vi 83mv Vi 98mv Vi 112mv 由波形图可以看出 但输入发生变化时 输出仍然能保持稳定 从而验证了点路在 30mv 115mv 内具有增益自动调节的功能 8 参考文献 参考文献 主编 康华光 电子技术基础 模拟部分 第五版 高等教育出版社 9 收获 体会和建议收获 体会和建议 经过这次实训 我不但深化学过的知识而且补充学习到一些课堂上没有学到 的内容 例如对增益电路的了解 整波限流电路的深入 对放大器功能的扩展认识 这些 都使我获益良多 而且这次实训是小组合作完成的 这样的形式令我感受到一个团队合作 的重要性 同时也提高了我与人交流沟通的能力和动手能力 自身的综合素质有明显的提 高 通过这两周的实训 让我学习了很多 由于我们组这次做的题目是 运算放大器自动 增益控制电路 这有点难度 虽然我以前学过运放 但也忘了许多 再就是我根本就不明 白怎样是自动增益和怎样设计电路才可以让它自动增益 我觉得这才是这次实训的难点 所以在组长的领导下 我通过去图书馆和上网查找资料 自己动手画图 尝试亲自设计电 路 有不明白的就和队员讨论 互相探讨 在寻求一个切实可行而又精简的电路 在学习 和动手的过程中 让我知道了知识的重要性和使用性 让我享受了操作的乐趣和实践性 在一个团队中 更让我明白了一种难能可贵的精神 那种互相信任 团结合作 友爱帮助 的精神 令人在震撼的同时又受益一生 通过这次实训 我觉得学习到很多 我们这次的项目是放大器增益自动控制电路 通 过俩个放大器的反馈 达到增益的控制 在做这次项目之前 对电路还不怎么了解 通过 上网和查书 了解电路的作用 在画 PCB 电路图中 对元器件的功能作了比较深入的了解 在调试过程中 遇到了许多的问题 但在我们的通力合作下成功解决困难 我的收获 经过这次的项目实训 我不单单学到了人生道理层面上的知识 同时我也 学习到一些专业的知识 通过这次实训 我懂得该如何去寻找资料 如何的去整理那茫茫 的资料 通过这次实训 我懂得该如何去构造一个有意义的电路图 一个有意义的电路系 统 通过这次实训 我懂得如何的去布置元件 如何的去防止电磁干扰等现象 与此同时 我也掌握了一些相关的仿真和仪器的使用 总的而言 通过这次实训 我不但学习到一些人生层面上的道理 更是使得自己的专 业知识和专业技能有进一步的提高 当然 所知还是不足 依然需要继续努力 参与更多 的实训 通过这两个星期的学习和合作 我们不仅学会了如何实现我们的作品 运算放大自动 增益电路 更加重要的是我们学会了如何合作完成一个项目和提升自身的动手能力 从对这个项目一无所知 略有所知到完全理解的进化 在这实现它功能的过程中 通 过多次的调试 从错误中领会 从错误中学习 能力不断地提升 这次小组的实训学习 首先就又为我们提供了一次难得的团队合作机会 让我们一起 参与这个项目的设计与制作 大家一起努力 更展所长 互相帮助 积极进取 一起完成 了这次实训的内容 并让我们通过实训的学习 再次熟悉曾经学过的运算放大器 场效应 管等的相关性能以及应用 把理论真正落实到实践应用上来 做到了学以致用 一起合作的实训项目 让我们一起进步 不仅掌握了知识 也享受了快乐 更让我们 懂得如何去进行组员之间的学习交流 怎样通力合作才能达到最好的效果 我们这个电路 在调试期间出了不少的问题 但是 并没有被困难难住 很感谢我们的指导老师给我们的 指导 还有组长和组员们的大力配合 只有在大家一起努力的情况下 这个项目才能顺利 完成 这次实训我分到第三组 实训的项目是运算放大器自动增益控制电路 这次实训我的 主要任务是查找一些关于这个项目的资料 好让组员都能很好地了解熟悉有关运放和场效 应管以及其他一些工作原理 在实训中 我通过在图书馆查找书籍 上网查资料以及翻阅 以前的模拟电路书 我整理了大量关于我组项目的资料 并及时拿给组长 好让大家能集 中起来以前学习了解这些知识 我们能抽出大量时间在饭堂或者在教室一起讨论我们的项 目 让我觉得我们组真的很团结 很有凝集力 有什么问题都能很好地解决 比如说我们 在实验室调试好好几次都没有成功 发现我们对一些原理还不是很熟悉 以致导致错误 后来我又专门找了一些关于场效应管的书籍 能让我们组员更加熟悉工作原理 通过这次 实训 我们大家都学会了很多 不管是学习还是做事方面 都有很大的收获 而让我觉得 最开心的是我的工作能让大家都能很好地掌握了这次项目的知识 通过这次项目的实训 不仅重温和巩固了以前模拟电路相应的知识 把项目从一个概 念的电路图做成一个实际的产品 而且更重要的是体会到而且学会了团队的协作 在这次 的项目实训中使我体会最深的就是团队合作 一个完美的产品不能通过自己单独的思考就 能够做出来 我们需要制定实训计划 做好分工 一起讨论研究和分享成功的喜悦 在此 过程中 我们能够一起学习 任何人遇到不懂得地方都可以通过小组讨论解决 从而达到 共同进步的目的 通过本次的实训 我收获了很多 我们小组做的项目是运算放大器自动增益控制电路 我 在小组里负责的是搜集资料 之前模拟电路学过相关的知识 但是很多知识都模糊了 所 以 我必须重新温习模拟电路增益运算放大的相关知识 还有上网去搜索资料 通过这次 的项目实训 我对利用运算放大器和结型场效应管实现自动增益这方面又有了更好的了解 除了在知识这块的提升外 我收获更多的是与小组成员之间的互动和协作 我们的组长惠 鹏同学非常认真负责 是个好组长 在他的带领下 小组成员都十分积极配合 完成好自 己分配的任务 我们的项目遭遇了两次问题 通过老师的指导 还有组内同学们的共同协 助 很快找到了错误并修正 然后做好了本次实训项目 我们大家都合作得非常愉快 我 很期待下次的合作并希望我们都能够做得更好 这次的实训期间 让我懂得了很多东西 首先是合作精神 每次的讨论 每次的集合 如果大家不团结合作 事情是不会顺利进行的 都要大家一起配合 只有这样 我们的讨 论才能完成 我们每次都服从组长的安排 我们的实训就更好的开展了 其次是学会的互 相交流 每次发现新的问题 我们一起互相交流 互相给建议 最后是学会了一些本领 在期间 我们一起讨论的时候 我们深刻地明白了 结型场效应管的特性 二极管的半波 整流 型电路的整流效果 放大电路器的功能 通过这次的项目制作 我对电路的知识有了比较深刻的理解 特别是对此项目里涉及 的放大器知识 由开始的一知半解到现在的基本掌握 这于我确实是一个不小的收获 另 外 在对以前电路知识的复习和进一步的了解和探讨后 我掌握了画电路图的基本方法和 技巧 这次的项目制作不仅对我的电路知识有了一定的提高 还让我体会到了团队精神的重 要性 如果没有团队精神 就算有再好的个人也不一定能取得好的成绩 这次的项目制作 过程中 我们组员分工合作 共同努力 途中虽有困难 但依然能够及时解决 并最终共 同完成了该项目 这就是团队的力