《模拟电子技术基础》课程设计说明书
由于运放需要双电源供电，因而采用双输出的变压器实现双电源的输出，运放所需要的电源为所以采用15V输出的变压器足以满足要求，对于该稳压电源的基本原理简要说明如下：
图五 电路各个部分图
3.4.1降压部分：
降压部分主要由变压器组成，由于要为双电源的运放供电，因此要采用三抽头的变压器从而可以得到相位相反的两个15V的交流源，输入到下一级的整流桥，变压器的型号为15V的输出，功率要大于10W。
3.4.2整流部分：
整流部分主要由四个二极管组成的整流桥组成，依据二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器在正、负半周
内都有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利 图六 整流电压波形
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用，效率较高。经过整流后电路中的电流及电压的波形变化如右图所示。整流部分采用的是成品的整流堆，耐压值要高于45V。
3.4.3滤波部分：
滤波部分主要有两个容量很大的电容构成，利用的是大电容充放电时间较长的原理，将整流后的波形
进一步平整化，为后一级的稳压部分提供近似于直流 图七 滤波后波形 的电源，滤波后的波形如右图所示。实验电路中电容的容量取3300uF，足以满足实验的要求。
3.4.4稳压部分：
稳压部分主要有稳压芯片组成，在稳压芯片两端各加一个用于频率补偿的电容，防止产生自激，经过稳压芯片稳压后，输出基本为稳定的直流，能够满足设计电路的供电要求。稳压芯片选用的是常用的LM7815和LM7915，其中，LM7815输出的是正的15V，而LM7915输出的是负的15V。尾端加的47uF的电容主要是用于滤除电路中可能存在的高频影响。 稳压芯片lm7815的主要参数： 输出电流可达1A 输出电压有： 15V
输出晶体管SOA 保护 7815极限值（Ta=25℃） VI--输入电压(VO=5~18V) 35V (VO=24V) 40V
RθJC--热阻（结到壳）5℃/W RθJA--热阻（结到空气）65℃/W
TOPR--工作结温范围0~125℃ TSTG--贮存温度范围-65~150℃7915参数： 相关引脚： 1―地，GND 2―输入，INPUT 3―输出，OUTPUT
图八7815引脚图
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7915系列为3端负稳压电路,TO-220封装，有不同的固定输出电压，应用范围广。 输出电流可达1A
输出电压有： -15V 过热保护 短路保护 输出晶体管SA补偿。 VI--输入电压 -35V
TOPR--工作结温范围 0~125℃ TSTG--贮存温度范围 -65~150℃
3.5信号变换电路：
信号变换电路主要完成单端输入信号变双端输出的功能，用作测量直流放大器频率特性测试的输入信号，较为简单的方法是采用差分放大器的方法，取单端信号经差分放大后双端输出即可，为保证信号不失真，必须好保证电路的对称性，为保证电路的精度，采用
两个高精度、低漂移OP07运放代替晶体三极管，原理图如图六所示，为保证电路进度，两个运放都引入了调零电路，防止因放大器的温度漂移而产生影响，并且为防止波形的幅度失真，引入了电位器R5对Vout2的输出幅度进行调节。由于是从同向输入端输入因此电路的输入阻抗很高，能够满足实验的要求。
3.6单片机控制部分：
本设计中由于需要测量放大器的放大倍数可以手动调节，因采用电位器是电位器接入电路的电阻无法准确获得，若采用拨码开关，这会带来调节上的繁琐，由于采用不同的数制并且放大倍数与反馈电阻R12的值的关系，并不容易就算，而采用单片机结合数模转换器便能很好的解决这一问题，本设计对于单片机的要求并不是很高，采用比较常用的AT89S52单片机足以满足实验的要求，另外，作为放大倍数调整的输入设备，我们采用了矩阵式键盘，通过单片机控制对键盘进行扫描，作为输出显示，由于设计要求1~1000倍可调，故采用四位数码管作为放大倍数的显示部分，同样有单片机对其进行控制，作为放
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大倍数调节的核心元件，我们采用了常用的AD7520数模转换芯片，其内部结构示意图如下如所示：
图九 AD7520内部示意图
内部一般为电阻R-2R梯形网络，并集成多路集成模拟开关，采用与常规DA变换不同的接法，利用电阻网络变换进行电路放大倍数的控制。原理是通过单片机控制电阻是否接通而改变接入电路的电阻的阻值，然后通过单片机对放大倍数进行计算，再将结果送到数码管进行显示，实际设计中，单片机的控制流程为，首先由单片机读入预置放大倍数，然后用户通过键盘输入放大倍数，然后根据用用户输入的放大倍数改变接入电路的电阻的阻值，从而使测量放大电路工作在所输入的放大倍数状态下。
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4主要的电路参数计算
4.1前端放大电路部分（利用图三原理图进行计算）：
第一级差模放大的电压放大倍数计算：
由于运放A1、A2均满足虚短和虚断，流入两运放的电流均可认为为零，故有 V A ? V i1 V B ? V i2
vR10vo1?vo2?R10R8?R9?R10得到：
vR10?vi1?vi2vo1?vo2?
R8?R9?R10R8?R9vR10?(1?)(vi1?vi2)R10R10运放A3实际构成求差点路满足关系式：
R5vo3?(vo1?vo2)R3
带入该关系式得到
vo3??
R5R5R8?R9?R10(vo1?vo2)??(1?)(vi1?vi2)R3R3R10运放A4接成的是反向比例放大器，满足关系式：
R12vout??vo3R11
因而最终测量放大器的放大倍数为：
R12R5R8?R9?R10AV?(1?)(vi1?vi2)R11R3R10
从式子中可以看到通过调节R12的值即可实现对测量放大器放大倍数的调节，其前级主要用于抑制共模信号及提高整个电路的输入电阻，并不承担主要的放大任务，放大主要由最
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