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2010 级电子信息工程 ※ ※ 模拟电子技术课程设计 ※
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模拟电子技术课程设计报告书
用两个集成运放所构成交流放大电
课题名称
路的设计
姓 名 谭峰
学 号 1012202*19 院、系、部 专 业 指导教师
通信与电子工程学院
电子信息工程 胡赛纯
2011年 12 月 16日
一、设计任务及要求： 设计任务： 设计一个用两个集成运放所构成的交流放大电路的设计 要 求： 1．由集成运算放大器设计一个两级交流电压放大电路。 2. 最大不失真输出电压10V。 3. 第一级采用电压跟随器，后面级采用同向比例或反向比例放大器。 4. 采用Altium.Designer09绘制电路图。 5. 采用Multisim11.O进行仿真，验证和完善设计方案。 指导教师签名: 2011年12月12日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 2011年12月 日 三、成绩 验收盖章
2011年12月 日
用两个集成运放所构成的交流放大电路
1 设计目的
（1）熟悉集成运算放大器的性能，掌握用集成运算放大器设计多级交流放大器的方法。
（2）研究集成运算放大的典型性应用电路，掌握其工作原理及调试方法。
2 设计思路
设计一个用两个集成运放构成的交流放大电路 （1）第一级采用电压跟随器做缓冲级和隔离级 。 （2）第二级用双电源交流电放大器来放大交流信号。 （3）用12V直流稳压电压源对放大器进行供电
3 设计过程
3.1设计方案
该两个集成运放构成的放大电路由输入级，缓冲级，放大级，和输出级组成，其原理框图如图所示
输入缓冲放大输出 级 级 级 级 图3.1 设计方案 3.2电路的设计
（一） 前端电压跟随器的设计
电压跟随器是共集电极电路，信号从基极输入，射极输出，故又称射极输出器。这一电路的主要特点是：高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1，所以叫做电压跟随器。
那么电压跟随有什么作用呢？概括地讲，电压跟随器起缓冲、隔离、提高带载能力的作用。
共集电路的输入高阻抗，输出低阻抗的特性，使得它在电路中可以起到阻抗匹配的作用，能够使得后一级的放大电路更好的工作。举一个应用的典型例子：电吉他的信号输出属于高阻，接入录音设备或者音箱时，在音色处理电路之前加入这个电压跟随器，会使得阻抗配匹，音色更加完美。很多电吉他效果器的输入部分设计都用到了这个电路。如图3.2.1 LM358电压跟随器
该型号电压跟随器具有低偏差，低温漂，低成本能够提高实际生产的制造效率，避免出现自激振荡，受温度影响小等特点。
图3.2.1 LM358电压跟随器
（二）用双电源交流电压器放大：如图3.2.2所示。
要放大交流信号，采用如图3.2.2所示的运放同向交流电压放大器，图中电容C1，C2及C3为隔直电容，其交流电压放大倍数
Auf= 1+RF/R2
电阻R1接地是为了保证输入为零时，放大器的输出直流电位为零。交流放大器的输入电阻
Ri=R1
故R值不能太大，否则会引入噪声电压，影响输出；但也不能太小，否则放大
i器的输入阻抗太低，将影响前级信号输出。R1值一般为几千欧。自举式同相交流电压放大器可以提高放大器的输入阻抗。交流信号自同相端B点输入，输出信号经RF反馈至A点。则反馈电压
VA=R2/(R2+RF)
因为放大器的电压放大倍数Avl=1+（RF/R2）,故
Vo=（1+RF/R2）Vi=VB ( R2+RF)/R2
图3.2.2自举式同相交流放大电路
（三） 5伏直流稳压电源电路。
5 伏稳压电源由50Hz 220V交流电源，IRON-CORE-XFORMER 及1B4B42和电阻R9,R10 组成，如图3.3.1所示。
图中T1为变压器，其作用是将电网上的电流的交流电压V1变为整流电流电路要求的交流电压V2，R9分别是要求的直流供电的负载电阻。为计算方便，把二极管做理想元件处理，即认为它的正向导通电阻为零，反向截止电阻为无穷大。整流过程如下:当V2为正半周时，即1端为正，2端为负，这时D1,D3导通，D2,D4截止（逆方向分别为D1、D2、D3、D4），电流的通路是1---D1----R9----2，当
V2为负半周时，D2、D4导通，D1、D3截止，电流的通路是2----D2------R9-----D4-----1.由此可见，无论V2处于正半周，还是副半周，都是电流分别流过两对二极管，并以相同方向流过负载R1。
2V16T1220 Vrms 50 Hz 0?? 742D113R1510|?4U1LM7805CTLINEVOLTAGEVREGCOMMON5131B4B42C1110nFC2110nFR2GND1.1k|?GND 图3.3.1 5伏直流稳压电源电路
其中，220V交流市电通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路D1～D4和滤波电容C1的整流和滤波，在固定式三端稳压器LM7805CT的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。此直流电压经过LM7805的稳压和C3的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压
4 仿真与结果
（1） 仿真条件
在软件Multisim11.O环境下进行仿真。 （2）仿真原理图
R110.0kΩVCC5V4R3AB_+_Ext Trig+_+U2B6100kΩVCC5V83XSC1XSC2VCCR210.0kΩ5V758LM358DC2U3AC41+A_+B_Ext Trig+_C183210μF4U1A0.3μF11.0μF100kΩR4Q1C31μFLM358DVEEV124LM358DBR510kΩ-5V500mVrms 60 Hz 0° 2N3906
图4.2.1 双运放所构成的交流放大电路
（3）仿真结果