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PAGEPAGE1南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：生医091实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：20110608实验成绩：实验十一基于Multisim的仪器放大器设计一实验目的1、掌握仪器放大器的设计方法；2、理解仪器放大器对共模信号的抑制能力；3、熟悉仪器放大器的调试方法；4、掌握虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器的使用方法，如示波器、毫伏表、信号发生器等虚拟仪器的使用。二实验原理仪器放大器是用来放大差模信号的高精密度放大器，它具有很大的共模抑制比、极高的输入电阻，且其增益能在大范围内可调。如下图1所示，其中，集成运放U3组成差值放大器集成运放U1、U2组成对称的同相放大器，且R1=R2=R，R3=R5，R4=R6。此时，仪器放大器的差模电压增益Avf=-R4/R3(1+2R/RG)。仪器放大器的共模抑制比主要取决于第一级集成运放U1、U2的对称性和各电路电阻的匹配精度。如果U1、U2对称，且各电阻值得匹配误差为+0.001%，则仪器放大器的共模抑制比可达到100dB以上。由于采用了对称的同相放大器，因而仪器放大器两端具有相同的输入电阻，且其值可达到几百MΩ以上。三实验仪器与设备Multisim虚拟仪器库中的函数发生器、毫伏表、示波器、集成运放、电阻等。四实验内容1、采用运算放大器设计并构建一仪器放大器，具体指标为：（1）输入信号Ui=2mV时，要求输出电压信号Uo=0.4V，Avd=200，f=1KHz；（2）输入阻抗Ri>1MΩ。2、用虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器，按设计指标进行调试。实验步骤：①计算,由Avd=Avf=-R4/R3(1+2R/RG)=200确定各电阻阻值；②按图1连接好电路；③打开仿真开关，调节函数发生器使万用表2的示数为2mV；④调节示波器使输入输出波形都能很好显示；⑤观察万用表1的示数。3、测量所构建放大器的共模抑制比。实验步骤：①按下图2连接好电路，重复上面步骤的③④⑤。五实验总结1、设计好的仪器放大器仿真结果如下图3Avd=Uo/Ui=397.82÷2=198.912、测量共模抑制比的仿真结果如下图4Avc=Uo/Ui=6.066uv/2mv=0.003033KCMR=|(Avd/2)/Avc|=198.91÷2÷0.003033≈32790.

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