内容发布更新时间 : 2024/11/20 12:30:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

东南大学电工电子实验中心

实 验 报 告

课程名称： 模拟电子电路实验

第 2 次实验

实验名称：增益自动切换电压放大电路的设计 院 （系）：自动化学院 专 业： 自动化 姓 名： 某 某 学 号： 08015 实 验 室: 101 实验组别： 同组人员： 实验时间： 17 年 4月12日 评定成绩： 审阅教师：

实验二 增益自动切换电压放大电路的设计

一、实验内容及要求

用运算放大器设计一个电压放大电路，其输入阻抗不小于100kΩ，输出阻抗不大于1kΩ，并能够根据输入信号幅值切换调整增益。电路应实现的功能与技术指标如下： 1. 基本要求

1） 放大器能够具有0.1、1、10三档不同增益，可以用连线改变增益，或者以拨码开

关切换增益，或者用模拟电子开关切换增益。

2） 输入一个幅度为0.1～10V的可调直流信号，要求放大器输出信号电压在0.5～5V

范围内，设计电路根据输入信号的情况自动切换调整增益倍率。 3） 放大器输入阻抗不小于100kΩ，输出阻抗不大于1kΩ。 2. 提高要求

输入一个交流信号，频率10kHz，幅值范围为0.1～10V（峰峰值Vpp），要求输出信号电压控制0.5～5V（峰峰值Vpp）的范围内。

分析项目的功能与性能指标：

功 能：

1) 实现电压的比较，判断电压处于0.1~0.5、0.5~5、5~10V哪个范围之内。 2) 根据判断出的结果将输入信号进行相应的增益放大，0.1~0.5V放大至1~5V,0.5~5V

保持不变，5~10V缩小到0.5~1V。

3) 实现交流信号的整流滤波以判断峰值处于哪个范围。 4) 将交流信号根据峰值电压范围进行相应倍数的增益。

性 能 指 标：

1) 跳变点为0.5V,5V,误差不能过大。

2) 增益分别为10、1、0.1，误差不能过大。 3) 交流信号的频率为10KHz,需在电路通频带中。

二、电路设计（预习要求）

(1) 电路设计思想：

分模块设计

1）基本要求：

电路分为两个模块，比较电路以及增益电路，比较模块将输入的直流信号与0.5V、5V参考电压进行比较，类似于AD转换，获得数字信号。获得的比较结果通过控制模拟开关的闭合来选择接入运放不同值的电阻Rf,以实现不同的增益。 2）提高要求：

由于有较小的输入信号幅度，会小于0.5V的导通电压，故需要精密整流滤波电路来获得与幅值相等的直流信号。整流后的直流电压就可以输入比较模块“AD”转换。比较后的不同结果控制模拟开关，将不同电阻接入增益电路。

(2) 电路结构框图：

1）基本要求

2）提高要求

(3) 电路原理图：

基本要求：

Input模块：

1) 结构：电压跟随器，用于提高输入阻抗。

2) 原理：深度负反馈阻值为0，输出电压与输入电压同幅同相，用于隔离。

比较电路模块：