集成运放课程设计报告.docx

该【集成运放课程设计报告 】是由【游园会】上传分享，文档一共【18】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【集成运放课程设计报告 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。《集成运算放大器的应用》
课程设计报告
专 业:10通信工程学 号:100307012
姓 名:张东东指导教师:吴志伟
日 期:2023年6月6日
电子课程设计---集成运算放大器的应用
集成运放器是一种高增益直流放大、直流放大器既能放大变化极其缓慢的直流信号,下限频率可到零;又能放大沟通信号,上限频率与一般放大器一样,受限于电路中的电容或电感等电抗性元器件。集成运放和外部反响网络相配置后,能够在它的输出和输入之间建立起种种特定的函数关系,故而称它为“运算”放大器。
本课程设计的根本目标:使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路,电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块,每个模块均承受一个运放及肯定数目的电容、电阻搭建,通过理论计算分析,最终实现规定的电路要求。
名目
一、设计任务… 4
三角波产生器 7
加法器 8
滤波器 9
比较器 9
正弦波产生器… 10
二、电路设计及理论分析 10
三、电路仿真结果及分析 12
o1
端口 12
i1
端口 13
i2
端口 13
o2
端口 14
o3
端口 14
四、实际波形 错误!未定义书签。
五、总结… 17
一、设计任务
使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图1〔a〕,实现下述功能:
使用低频信号源产生u
i1
=
t(V) f
0 0
=500Hz的正弦波信号,加至加法
器的输入端,加法器的另一输入端参加由自制振荡器产生的信号u ,u 如图
o1 o1
1〔b〕所示,T
1
=,允许T
1
有±5%的误差。
图中要求加法器的输出电压u
i2
=10u
i1
u 。u
o1 i2
经选频滤波器滤除u
o1
频率分
量,选出f
0
信号为u
o2
,u 为峰峰值等于9V的正弦信号,用示波器观看无明显失
o2
真。u
o2
信号再经比较器后在1kΩ负载上得到峰峰值为2V的输出电压u 。
o3
电源只能选用+12V和+5V两种单电源,由稳压电源供给。不得使用额外电源和其它型号运算放大器。
要求预留u 、u
i1 i2
、u 、u
o2 o2
和u 的测试端子。
o3
正弦波信号源设计不受上面条件限制。
二、设计原理方案
LM324内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推举的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他全部可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM324的特点:
1、内部频率补偿
2、直流电压增益高(约100dB)
3、单位增益频带宽(约1MHz)
4、电源电压范围宽:单电源(3—32V);
双电源(±—±16V)
5、低功耗电流,适合于电池供电
6、低输入偏流
7、低输入失调电压和失调电流
8、共模输入电压范围宽,包括接地
9、差模输入电压范围宽,等于电源电压范围
10、输出电压摆幅大(0至VCC-)
LM324引脚图
LM324内部电路图
试验设备与器件
1、根本元件清单
LM324芯片、14脚插槽电阻47K 1个
1个
10K 4个
100K 4
1K 5个
20K 1个
1M 1个
30k 2个
2k 1个
电位器
50K
1个
10K
5个
20K
1个
2K
3个
电容
10uF
6个
102
1个
104
4个

3个
10nf
2个
稳压管 in4732n 2个电路板1块
2、试验仪器
直流电源,双踪示波器,DDS函数信号发生器,数字万用表
三角波产生器
初始方案:
依据《模拟电子技术根底》书上的方波发生器产生方波,然后再承受微分电路对信号处理,输出即为三角波。
2
m,
和
Z2
图中:R1=,R

=10kW,R

3
0
=30kW,R

4
=,R

5
=10kW,R

=20kW,
C= D
Z1
D 承受稳压管。
运算放大器A与R、R、R及R、D 、D
组成电压比较器。当积分器的
1 1 2 3 0 Z1 Z2
输入为方波时,输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波,比较器与积分器
首尾相连形成闭环电路,能自动产生方波与三角波。三角波〔或方波〕的频率为:
1 R
f= = 3

T 4RRC
2 4
改进方案:
由于LM324只有四个运算放大器,假设三角波产生使用两个,则后面的三个电路中有一个无法实现,所以只能承受一个运算放大器产生。同时由于器件不供给稳压二极管,所以电阻电容的参数必需设计合理,用直流电压源代替稳压管。
对方波放生电路进展分析觉察,假设将输出端改接运放的负输入端,出来的波形近似为三角波。

加法器
方案:
由于加法器输出u =10u +u ,所以承受求和运算电路,计算电阻电容的参数
i2 i1 o1
值,

滤波器
由于正弦波信号u 的频率为500Hz,三角波u 的频率为2KHz,滤波器需要滤除
i1 o1
u ,所以承受二阶的有缘带通滤波器。
o1
比较器

正弦波产生器
二、电路设计及理论分析
总电路图