数控增益放大器实验报告

一、 设计目的

1、了解并掌握电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。 2、通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握

合理选用的原则；进一步掌握电子仪器的正确使用方法。 3、学会使用EDA软件Multisim对电子电路进行仿真设计。 4、初步掌握普通电子电路的安装、布线、调试等基本技能。

5、提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

二、 设计内容及要求

1、任务

设计并制作1个数控增益放大器。 2、基本要求

1）设计一个数字控制增益的放大器，要求在控制按键的作用下，放大器的

增益依次在1~ 8之间转换。

2）用LED数码管显示放大器的增益。 3、主要元器件

包括：74LS283，74LS48，74LS160，74LS04，LF412，CC4051。

三、 设计方案

可选择同相输入比例放大器，其电压增益为

Auf?1?R2R1

如果取R1＝10kΩ，则可以通过改变R2实现增益的改变，当R2=0时，Auf＝1；当

R2＝l0kΩ，Auf ＝2；当R2＝20kΩ， Auf

新型多路数控增益放大器

0引言

在数字与模拟接口电路中，通常采用放大器和多路开关来完成信号的放大与通道的选择，常用芯片有LF147、CA3140等，多通道选择开关有AD7501等。目前尚没有具有多路放大的专用模拟接口芯片。采用传统的技术方案用做A／D转换器前端接口电路，需要对放大器电路进行增益调节，改变增益控制电阻的阻值达到放大量的变化，当遇到具有+／-极性的输入信号时，处理起来更加繁锁。另外，在小信号的状态下，如采用常用的8位A／D转换器，一个5 V(满量程)的输入信号的分辨率为1／256，一个2.5 V输入信号通过放大至满量程后，它的分辨率将提高1倍，一个小于1／256信号如直接采用A／D转换器，该信号则已无分辨率可言。这样必需通过放大器进行预放大。

开发研制的基于微组装工艺的集成化高精度多路数控增益放大器(型号为DG8256)，是用MCM(多芯片组装)技术实现的。在极性处理方面采用绝对值电路使得输出信号为正值，采用8位A／D转换器时，对小信号均可通过数字控制的方法进行256级增益控制，从而实现了高精度的连续放大。低频高精度A／D转换器的理想前级，放大器具有8个通道的信号输入。基于MCM技术的多路数控增益放大器体积小、重量轻，

[键入文字]

模拟电子技术基础 课程设计(论文)

程控增益放大器

院（系）名称 专 学 学 指

生导

姓教业

班

级 号 名 师

电子与信息工程学院

通信132班

起 止 时 间： 2015.7.6—2015.7.19

[键入文字]

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电子与信息工程学院 教研室：电子信息工程 学 号 课程设计（论文）题目 学生姓名 专业班级 通信132班 程控增益放大器 任务要求： 1、设计并制作放大倍数由数码控制程控增益放大器。 2、电压放大倍数N由拨码开关控制，1≤N≤99。 3、vo电压绝对值在1—10V范围，输入电阻Ri≥8MΩ，输出电阻Ro≤20Ω。 技术要求： 1 、分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。 2 、确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，敲定可行方案。 3 、设计各单元电路，总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计，最后组成系统。 4、利用Multisim（或EWB）进行电路仿真与调试。

实验二 中频放大器

一.实验目的

1. 熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统； 2. 了解中频放大器的作用、要求及工作原理； 3. 掌握中频放大器的测试方法。

二．实验内容

1.用示波器观察中频放大器输入输出波形，并计算其放大倍数。

2.用点测法测出中频放大器幅频特性，并画出特性曲线，计算出中频放大器

的通频带。

三.实验原理

中频放大器的作用:

1.进一步放大信号

接收机的增益，主要是中频放大器的增益。由于中放工作频率较低，因

而容易获得较高而又稳定的增益。 2.进一步选择信号，抑制邻道干扰

接收机的选择性主要由中放的选择性来保证，因为高放及输入回路工作频率较高，因而通带较宽，中放工作频率较低，且为固定，因而可采用较复杂的谐振回路或带通滤波器，将通带做的较窄，使谐振曲线接近于理想矩形，所以中放的选择性好，对邻道干扰有较强的抑制。

四．实验步骤

实验电路图如下所示：

实验电路如上图所示，图中7P01为中频信号输入端，7TP01为输入信号测试点，

7W02用来调整中频放大输出幅度。7L01、7C04和7L02、7C08分别为第一级和第二级的

谐振回路。其谐振频率为2.5MHZ。

从图中可以看出本实验采用两级中频放大器

-------------------------------------------- 加密号： 加密号： 学校编号：NEFU-B-001 学校名称：东北林业大学 队员姓名：姚金龙 连建君 谭婷 赛点负责人： 教务处章： 2008年8月17日

1

通用可变增益放大器（B题）

摘要

本着简单、准确、可靠、通用的原则，采用了分级设计匹配互连的思想。本放大器系统分为前级放大部分、增益放大与控制电路部分、档位控制部分、后级稳压输出部分四部分。全系统采用单一的模拟电路方式，通过前级放大部分获得所需输入电压、输入阻抗等重要参数；通过拨码开关连接的反馈电阻进行精密全局控制，获得20dB至40dB之间分辨力不低于0.1%的可变增益范围；通过档位控制部分电路实现四个档位增益值转换，在衰减电路的作用下得到三个档位的增益值，即—20dB至0、0至20dB、20dB至40dB；最后通过后级稳压输出部分获得输出幅度不低于±8V的输出电压，此部分电路包括抑制零点漂移的调零电路。通过验证，本系统可以对输出电压数值的漂移，零点漂移等不良影响进行有效地抑制和降低。通过全面的调试和测量，使得本系统基本满足题目的基本部分

-------------------------------------------- 加密号： 加密号： 学校编号：NEFU-B-001 学校名称：东北林业大学 队员姓名：姚金龙 连建君 谭婷 赛点负责人： 教务处章： 2008年8月17日

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通用可变增益放大器（B题）

摘要

本着简单、准确、可靠、通用的原则，采用了分级设计匹配互连的思想。本放大器系统分为前级放大部分、增益放大与控制电路部分、档位控制部分、后级稳压输出部分四部分。全系统采用单一的模拟电路方式，通过前级放大部分获得所需输入电压、输入阻抗等重要参数；通过拨码开关连接的反馈电阻进行精密全局控制，获得20dB至40dB之间分辨力不低于0.1%的可变增益范围；通过档位控制部分电路实现四个档位增益值转换，在衰减电路的作用下得到三个档位的增益值，即—20dB至0、0至20dB、20dB至40dB；最后通过后级稳压输出部分获得输出幅度不低于±8V的输出电压，此部分电路包括抑制零点漂移的调零电路。通过验证，本系统可以对输出电压数值的漂移，零点漂移等不良影响进行有效地抑制和降低。通过全面的调试和测量，使得本系统基本满足题目的基本部分

南京信息工程大学滨江学院

高频电子线路实验报告

作者 徐飞 学号 20092334925 系部 电子工程系 专业班级 通信三班

实验一 高频小信号放大器实验

一、实验原理

高频小信号放大器的作用就是放大无线电设备中的高频小信号， 以便作进一步变换或处 理。所谓“小信号” ，主要是强调放大器应工作在线性范围。高频与低频小信号放大器的基 本构成相同，都包括有源器件（晶体管、集成放大器等）和负载电路，但有源器件的性能及负载电路的形式有很大差异。 高频小信号放大器的基本类型是以各种选频网络作负载的频带 放大器，在某些场合，也采用无选频作用的负载电路，构成宽带放大器。

频带放大器最典型的单元电路如图所示， 由单调谐回路做法在构成晶体管调谐放大器。 图电路中，晶体管直流偏置电路与低频放大器电路相同，由于工作频率高，旁路电 容Cb.、Ce可远小于低频放大器中旁路电容值。调谐回路的作用主要有两个：

晶体管单调谐回路调谐放大器

第一、选频作用，选择放大f f0的信号频率，抑制其它频率信号。 第二、提供晶

南京信息工程大学滨江学院

高频电子线路实验报告

作者 徐飞 学号 20092334925 系部 电子工程系 专业班级 通信三班

实验一 高频小信号放大器实验

一、实验原理

高频小信号放大器的作用就是放大无线电设备中的高频小信号， 以便作进一步变换或处 理。所谓“小信号” ，主要是强调放大器应工作在线性范围。高频与低频小信号放大器的基 本构成相同，都包括有源器件（晶体管、集成放大器等）和负载电路，但有源器件的性能及负载电路的形式有很大差异。 高频小信号放大器的基本类型是以各种选频网络作负载的频带 放大器，在某些场合，也采用无选频作用的负载电路，构成宽带放大器。

频带放大器最典型的单元电路如图所示， 由单调谐回路做法在构成晶体管调谐放大器。 图电路中，晶体管直流偏置电路与低频放大器电路相同，由于工作频率高，旁路电 容Cb.、Ce可远小于低频放大器中旁路电容值。调谐回路的作用主要有两个：

晶体管单调谐回路调谐放大器

第一、选频作用，选择放大f f0的信号频率，抑制其它频率信号。 第二、提供晶

低频低噪声高增益放大器

1 系统设计

低频低噪声高增益放大器设计主要包含7部分，信号发生器、滤波器、前置放大级、功率放大级、稳压电源模块、单片机控制增益调节和显示模块。

1.1信号发生器模块

方案一、由简单的分立元件产生，可以利用晶体管、LC振荡回路，积分电路的实现正弦波的产生。此方案原理简单但是调试麻烦，不稳定，受干扰严重。 方案二、采用集成运放搭建RC文氏正弦振荡器产生正弦波，正弦波的频率，幅度均可调。此方案电路简单，在集成运放的作用下，可以较容易的测到所需的波形。通过调整参数可以得到较完美的小信号波形。本设计采用此方案。

RC桥式振荡电路由 RC串并联选频网络和同相放大电路组成RC 选频网络形成正反馈电路,决定振荡频率 f 0 ，R1、R3、R4形成反馈回路,决定起振的幅值条件，D1 、 D2 是稳幅元件。 该电路振荡频率，

f?12?R2R5C1C2,令R=R2=R5，C=C1=C2，则，f?1 2?RCR3//rd>=3.（rd 为二极管的正向动态电阻） 起振幅值条件AV?1?R1?R4

图1-1RC桥式振荡电路

1

1.2滤波器模块

滤波采

自动增益控制放大器

一、设计思路

放大器是电子线路系统最基本也最重要的单元，在工程设计中具有十分重要的意义。以TI公司的十六位超低功耗微处理器MSP430G2553为核心，用运算放大器设计一个自动增益控制放大器，来自动调节输入电压的放大倍数，维持输出电压基本稳定，设计思路如下：

1）要保证输入阻抗不小于100kΩ、输出阻抗不大于1kΩ且放大器带宽不窄于0～100kHz，便要求合理选择运算放大器。通过对比赛所提供的各类运算放大器进行比较，选择放大电路中的运放为OPA2134，再依据题目对放大器增益的档位要求，既有可能放大输入信号也可能减小输入信号，故放大电路可选为反相比例运算电路。

2）通过微处理器MSP430G2553自带的10位A/D转换功能采集输入、输出电压，再计算增益值，在液晶12864上显示。

3）要维持输出信号电压在0.5～2V范围内，则要求增益可调，通过软件和硬件皆可选择档位，使设计更为人性化。原理框图如图1所示。

图1 自动增益控制放大器原理框图

二、硬件电路图

自动增益控制放大器的硬件电路图如图2所示，对微处理器的接口进行介绍，如表1所示。

图2 自动增益控制放大电路

三、算法数学描述

利用运算放大器可以进行加法运算与减法运算、比例运算、乘方运