測(cè)量放大器(A題)

PAGEword文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯1999年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽測(cè)量放大器（A題）作者：賽前及文稿整理輔導(dǎo)教師：word文檔可自由復(fù)制編輯摘要本文設(shè)計(jì)的測(cè)量放大器主要由測(cè)量放大器、信號(hào)變換放大器、穩(wěn)壓電源和程序控制四部分組成。測(cè)量放大器主要采用通用型集成運(yùn)算放大器電路對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行測(cè)量放大，測(cè)量放大電路的主要特點(diǎn)是低噪聲、高增益、高共模抑制比。信號(hào)變換放大器以差分式放大電路為核心，由電壓跟隨與增益為‘1’的反向放大器組成，其運(yùn)放芯片均為OP07，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的一端輸出到兩端輸出的轉(zhuǎn)變，從而對(duì)測(cè)量放大電路的頻率進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試。穩(wěn)壓電源電路主要實(shí)現(xiàn)供電功能，為測(cè)量放大電路以及信號(hào)變換放大器中的運(yùn)放供電。程序控制部分以AT89C51單片機(jī)為控制核心實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)的控制，預(yù)置數(shù)鍵是由10個(gè)繼電器以及幾個(gè)功能鍵組成，單片機(jī)通過三極管來驅(qū)動(dòng)這10個(gè)繼電器，結(jié)合相應(yīng)的軟件以及硬件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓增益的控制。關(guān)鍵字：放大器；信號(hào)變換；程序控制目錄TOC\o"1-3"\u1系統(tǒng)方案 41.1放大器電路的論證與選擇 41.2控制模塊的論證與選擇 61.3總體框圖 62 單元電路的理論分析與計(jì)算 72.1信號(hào)變換放大器設(shè)計(jì) 72.1.1信號(hào)變換放大器的設(shè)計(jì) 72.1.2信號(hào)變換放大器的理論分析 82.2 測(cè)量放大電路設(shè)計(jì) 82.2.1測(cè)量放大電路的設(shè)計(jì) 82.2.2測(cè)量放大電路的理論分析 92.3 穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 102.3.1±15V穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 102.3.25V穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 112.4 程序控制電路設(shè)計(jì) 112.4.1程序控制電路的設(shè)計(jì) 112.4.2程序控制電路的元件選取與理論分析 123 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 134系統(tǒng)測(cè)試與結(jié)果分析 194.1調(diào)試儀器與測(cè)試方案 194.2測(cè)試結(jié)果 194.3測(cè)試總結(jié) 22參考文獻(xiàn) 24附錄I： 25附錄II： 261系統(tǒng)方案放大器電路的論證與選擇方案一：差動(dòng)放大器（如圖1.1所示）。利用一個(gè)放大器將雙端輸入信號(hào)轉(zhuǎn)變成單端輸出，然后通過電阻與下一級(jí)反向比例放大器進(jìn)行耦合，放大主要通過后一級(jí)的比例放大器獲得。此電路特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來對(duì)結(jié)構(gòu)工藝要求不高，但是其輸入阻抗低，共模抑制比、失調(diào)電壓和失調(diào)電流等參數(shù)受到放大器本身性能限制，不容易進(jìn)一步提高，并且無法抑制放大器本身的零漂及共模信號(hào)的產(chǎn)生。因此，本設(shè)計(jì)的放大部分不采用此方案。圖1.1差動(dòng)放大器圖1.1差動(dòng)放大器電路圖方案二：儀用放大器（如圖1.2所示）。儀用放大器是由運(yùn)放、按同相輸入法組成的第一級(jí)差分放大電路，再與運(yùn)放組成第二級(jí)差分放大器。在第一級(jí)電路中，、分別加入到和的同相端，和組成反饋網(wǎng)絡(luò)，引入負(fù)反饋，運(yùn)放和的兩個(gè)輸入端形成虛短和虛端，通過計(jì)算可以得到電路的電壓增益。為了獲得盡可能高的共模抑制比，通常差動(dòng)放大器的各個(gè)電阻選擇同一阻值的電阻。該電路的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，所需元件較少，同時(shí)可以提高共模抑制比，但是電阻選用同一阻值就會(huì)帶來輸入阻抗低電壓增益低的問題。因而，此方案不宜采用。圖1.2儀用放大器電路圖圖1.2儀用放大器電路圖方案三：方案二的優(yōu)化（如圖1.3所示）。為了解決方案二輸入阻抗低、電壓增益低的問題，通常在差動(dòng)放大器的輸入端接有高輸入阻抗和高共模抑制比的同相并聯(lián)差動(dòng)運(yùn)算放大器。電路的平衡對(duì)稱結(jié)構(gòu)使兩只放大器的共模增益、失調(diào)及其漂移所產(chǎn)生的誤差電壓具有相互抵消的作用，缺點(diǎn)是輸出信號(hào)中有較大的共模信號(hào)。因此采用同相并聯(lián)差動(dòng)放大電路與基本差動(dòng)放大器的簡(jiǎn)單串聯(lián)，它們可以相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，使結(jié)合后的電路不但克服了方案二的缺點(diǎn)，同時(shí)還具有增益調(diào)節(jié)方便、漂移相互補(bǔ)以及輸出不包含共模信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)。圖1.3測(cè)量放大器電路圖圖1.3測(cè)量放大器電路圖綜上所述，測(cè)量放大器的放大電路的設(shè)計(jì)采用方案三?？刂颇K的論證與選擇方案一：數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)方法。根據(jù)放大倍數(shù)1到1000倍范圍變化的要求，可以用八位撥碼開關(guān)對(duì)DAC0832的到位設(shè)置放大倍數(shù)，并手動(dòng)切換三擋增益。該方案的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，但是置的是十六進(jìn)制數(shù)，使用者必須根據(jù)增益在哪一擋來?yè)Q算放大倍數(shù)，且只能實(shí)現(xiàn)預(yù)置數(shù)功能。因此本設(shè)計(jì)的控制模塊不采用此方案。方案二：?jiǎn)纹瑱C(jī)實(shí)現(xiàn)方法。單片機(jī)最小系統(tǒng)由AT89C51單片機(jī)或其派生芯片構(gòu)成。這種控制方式是以單片機(jī)作為控制器，通過單片機(jī)和硬件系統(tǒng)以及軟件設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)的控制。置數(shù)鍵由四個(gè)控制0到9這十個(gè)數(shù)字的按鍵開關(guān)以及幾個(gè)功能鍵組成。結(jié)合相應(yīng)的軟件程序，單片機(jī)開機(jī)后先將預(yù)置數(shù)讀入，在送去顯示的同時(shí)，等待按鍵中斷，并做相應(yīng)的處理。實(shí)際表明該方案具有良好的控制功能，造價(jià)比較低，程序容易調(diào)試，性價(jià)比高，而且可以較容易地實(shí)現(xiàn)，克服了方案一的缺點(diǎn)。綜上所述，測(cè)量放大器控制模塊的設(shè)計(jì)采用方案二?？傮w框圖本設(shè)計(jì)首先利用信號(hào)變換放大電路將函數(shù)發(fā)生器單端輸出的正弦電壓信號(hào)無失真的轉(zhuǎn)換為雙端輸出的信號(hào)，此雙端輸出信號(hào)可用作測(cè)量放大器的輸入信號(hào)，測(cè)量放大器主要采用通用型集成運(yùn)算放大器電路，測(cè)量放大器前級(jí)采用差分輸入，經(jīng)過雙端信號(hào)到單端信號(hào)的轉(zhuǎn)換，通過調(diào)節(jié)測(cè)量放大器的增益來控制輸出信號(hào)的大小，而調(diào)節(jié)增益由程序控制部分來實(shí)現(xiàn)，程序控制增益這種控制方式是以單片機(jī)為控制核心，結(jié)合相應(yīng)的軟件程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)增益的控制。以上各模塊由穩(wěn)壓電源部分實(shí)現(xiàn)供電功能。經(jīng)以上分析，系統(tǒng)的總體功能框圖如圖1.4所示：放放大電路單片機(jī)控制部分單片機(jī)控制部分電源電路電源電路繼電器繼電器圖1.4系統(tǒng)總體功能框圖圖1.4系統(tǒng)總體功能框圖單元電路的理論分析與計(jì)算2.1信號(hào)變換放大器設(shè)計(jì)2.1.1信號(hào)變換放大器的設(shè)計(jì)信號(hào)變換電路主要是實(shí)現(xiàn)一端信號(hào)輸出到兩端輸出的轉(zhuǎn)變，主要采用同相并聯(lián)差動(dòng)運(yùn)算放大器。信號(hào)變換電路主要是用來實(shí)現(xiàn)單端輸入信號(hào)變雙端輸入信號(hào)輸出的功能，用作測(cè)量直流放大器頻率特性的輸入信號(hào)。一般采用差動(dòng)輸入的方法取單端輸入信號(hào)經(jīng)過差動(dòng)放大器變?yōu)殡p端輸出信號(hào)，為了不失真輸出，必須保證電路的對(duì)稱性，為了保證電路的精度，選用高精度低漂移的放大器，由于信號(hào)是從同向輸入端輸入，因此有很高的輸入阻抗，滿足性能指標(biāo)要求。電路原理圖如圖2.1所示：圖2.1信號(hào)變換放大器電路圖圖2.1信號(hào)變換放大器電路圖(1)變壓部分：變壓部分主要由變壓器組成。由于要為雙電源運(yùn)放供電，因此要采用三抽頭的變壓器從而可以得到相位相反的兩個(gè)15V的交流電源輸入到下一級(jí)的整流橋，變壓器的型號(hào)為雙18V的輸出。(2)整流部分：整流部分主要由四個(gè)二極管組成的雙全波整流電路組成。雙全波整流電路是正負(fù)對(duì)稱輸出，即雙路輸出，每一路輸出均可以獨(dú)立工作。雙全波整流電路需要變壓器，變壓器次級(jí)繞阻必須有中心抽頭。全雙波整流電路的優(yōu)點(diǎn)是輸出電壓較高，紋波電壓較小，變壓器得到了充分的利用，效率較高。(3)濾波部分：濾波部分主要有兩個(gè)容量很大的電容組成，利用的是大電容充放電時(shí)間較長(zhǎng)的原理，將整流后的波形進(jìn)一步平整化，為后一級(jí)穩(wěn)壓部分提供近似于直流的電源。由于3300μF、耐壓25V的電解電容容易被燒掉，所以選擇3300μF、耐壓50V的電解電容足以滿足要求。(4)穩(wěn)壓部分：穩(wěn)壓部分主要由穩(wěn)壓芯片組成，在穩(wěn)壓芯片兩端各加一個(gè)用于頻率補(bǔ)償?shù)?.2μF電容，防止產(chǎn)生自激，經(jīng)過穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后，輸出的基本為穩(wěn)定直流，能夠滿足設(shè)計(jì)電路的供電要求。穩(wěn)壓芯片選用的是常用的LM3175和LM337，其中，LM317輸出的是正15V,而LM337輸出的是負(fù)的15V。尾段加的10uF的電解電容主要是用于濾波電路中可能存在的高頻影響。2.1.2信號(hào)變換放大器的理論分析信號(hào)變換器實(shí)際上是將當(dāng)單端輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成差動(dòng)輸入信號(hào)，因此，最簡(jiǎn)單的方法就是采用一個(gè)反向放大器輸出與信號(hào)源輸出組合即可?？紤]到信號(hào)源的輸出阻抗可能與反向放大器的輸出阻抗不一致，比較理想的方案的先選用一個(gè)電壓跟隨器，再接一個(gè)反向放大器。最終將跟隨器輸出與方向放大器輸出組合到所要求的雙端輸出信號(hào)。前級(jí)為電壓跟隨器，后級(jí)為一個(gè)反向放大器。經(jīng)過計(jì)算，信號(hào)變換電路的總增益為2，即輸出為輸入的二倍。由其工作原理可得公式如下：其中運(yùn)放采用OP07，。測(cè)量放大電路設(shè)計(jì)2.2.1測(cè)量放大電路的設(shè)計(jì)測(cè)量放大器由信號(hào)變換放大器和儀用放大器兩部分組成。由于通用型的儀用放大器存在輸入阻抗低、電壓增益低的問題，所以在差動(dòng)放大器的輸入端接有高輸入阻抗和高共模抑制比的同相并聯(lián)差動(dòng)運(yùn)算放大器，即信號(hào)變換放大器。儀用放大器電路的平衡對(duì)稱結(jié)構(gòu)使兩只放大器的共模增益、失調(diào)及其漂移所產(chǎn)生的誤差電壓具有相互抵消的作用，缺點(diǎn)是輸出信號(hào)中有較大的共模信號(hào)。因此采用同相并聯(lián)差動(dòng)放大電路與基本差動(dòng)放大器的簡(jiǎn)單串聯(lián)，它們可以相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，使結(jié)合后的電路不但克服了低輸入阻抗、低電壓增益的缺點(diǎn)，同時(shí)還具有增益調(diào)節(jié)方便、漂移相互補(bǔ)以及輸出不包含共模信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)。測(cè)量放大器的原理電路圖如圖2.2所示：圖2.2測(cè)量放大電路原理圖圖2.2測(cè)量放大電路原理圖2.2.2測(cè)量放大電路的理論分析在儀用放大器中，運(yùn)放和的兩輸入端形成虛短和虛斷，因而有和，故得根據(jù)上式的關(guān)系，可得于是電路的電壓增益為其中運(yùn)放、以及采用OP07，為程控部分的相應(yīng)放大倍數(shù)的等效電阻，，，。穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)2.3.1±15V穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源電路主要變壓部分、整流部分、濾波部分以及穩(wěn)壓部分組成。在滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求的基礎(chǔ)之上，盡可能地簡(jiǎn)化電路，因此本設(shè)計(jì)采用的是比較常用的穩(wěn)壓電源電路，主要利用可調(diào)輸出電壓的集成穩(wěn)壓芯片LM317和LM337。由于運(yùn)放需要雙電源供電，因而采用雙輸出的變壓器實(shí)現(xiàn)雙電源的輸出，運(yùn)放所需要的電源電壓為15V，所以15V輸出的變壓器即滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于該穩(wěn)壓電源的基本原理電路圖如圖2.3所示：圖2.3圖2.3±15V穩(wěn)壓電源電路圖穩(wěn)壓電源電路主要功能是供電，為測(cè)量放大電路以及信號(hào)變換放大器中的運(yùn)放供電。其中可調(diào)電壓的集成穩(wěn)壓芯片采用LM317和LM337，根據(jù)芯片的工作原理可得如下公式：其中，。2.3.25V穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)由于51單片機(jī)需要5V的電源供電，而三極管驅(qū)動(dòng)繼電器需要5V的穩(wěn)壓電源，因此本設(shè)計(jì)額外設(shè)計(jì)了一個(gè)輸出電壓為5V的穩(wěn)壓電源，經(jīng)過LM317穩(wěn)壓后，輸出的電壓值為+15V，將+15V作為L(zhǎng)M780的輸入端，在經(jīng)過穩(wěn)壓后，輸出的電壓值應(yīng)為+5V。電源電路主要分為變壓部分、整流部分、濾波部分以及穩(wěn)壓部分。其基本原理與輸出為±15V的穩(wěn)壓電源相同，電路如圖2.4所示。圖2.圖2.4+5V穩(wěn)壓電源電路圖程序控制電路設(shè)計(jì)2.4.1程序控制電路的設(shè)計(jì)程序控制增益，采用單片機(jī)方法實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)最小系統(tǒng)由AT89C51單片機(jī)或其派生芯片構(gòu)成。這種控制方式是以單片機(jī)作為控制器，通過單片機(jī)和硬件系統(tǒng)以及軟件設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)的控制。置數(shù)鍵由控制0到9這10個(gè)數(shù)字的按鍵開關(guān)以及幾個(gè)功能鍵組成，51單片機(jī)通過三極管來驅(qū)動(dòng)這10個(gè)繼電器。單片機(jī)開機(jī)后先將預(yù)置數(shù)讀入，在送去顯示的同時(shí)，等待按鍵中斷，首先將預(yù)置數(shù)加一，在將加一后數(shù)值的百位，十位，個(gè)位分離出來，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，結(jié)合相應(yīng)的軟件程序，并做相應(yīng)的處理，即可調(diào)節(jié)增益。2.4.2程序控制電路的元件選取與理論分析本設(shè)計(jì)通過單片機(jī)和硬件系統(tǒng)以及軟件設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)的控制。預(yù)置數(shù)鍵由控制0到9這10個(gè)數(shù)字的按鍵開關(guān)以及幾個(gè)功能鍵組成，10個(gè)按鍵開關(guān)由繼電器組成，51單片機(jī)通過三極管來驅(qū)動(dòng)這10個(gè)繼電器。單片機(jī)開機(jī)后先將增益讀入，在送去顯示的同時(shí)，等待按鍵中斷，首先將增益減一，在將加一后的數(shù)值的百位，十位，個(gè)位分離出來，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，用十位二進(jìn)制數(shù)來表示這個(gè)加一后的數(shù)值，選取特殊的數(shù)值列表，來計(jì)算對(duì)應(yīng)的電阻阻值。系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)總體分為三個(gè)部分：主程序部分、按鍵處理部分以及數(shù)碼管顯示部分。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，編寫相應(yīng)的程序,本設(shè)計(jì)所用到的程序如下：#include"reg51.h"/********引腳定義***********************************************************/sbitLCD_RS=P1^0;sbitLCD_RW=P1^1;sbitLCD_E=P1^2;sbitPSB=P1^6; //PSB腳為12864-12系列的串、并通訊功能切換，使用8位并行接口，PSB=1/********宏定義***********************************************************/#defineLCD_DataP0#defineBusy0x80//用于檢測(cè)LCD狀態(tài)字中的Busy標(biāo)識(shí)/********函數(shù)聲明*************************************************************/voidWriteDataLCD(unsignedcharWDLCD);voidWriteCommandLCD(unsignedcharWCLCD,BuysC);unsignedcharReadDataLCD(void);unsignedcharReadStatusLCD(void);voidLCDInit(void);voidLCDClear(void);voidLCDFlash(void);voidDisplayOneChar(unsignedcharX,unsignedcharY,unsignedcharDData);voidDisplayListChar(unsignedcharX,unsignedcharY,unsignedcharcode*DData);voidDelay5Ms(void);voidDelay400Ms(void);/********數(shù)據(jù)定義*************************************************************/codeunsignedchaructech[]={"51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板"};codeunsignedcharnet[]={""};codeunsignedcharmcu[]={"自學(xué)單片機(jī)的首選"};codeunsignedcharqq[]={"QQ:52927029"};/***********主函數(shù)開始********************************************************/voidmain(void){ Delay400Ms(); 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Delay400Ms(); WriteCommandLCD(0x0c,1);//顯示開及光標(biāo)設(shè)置 Delay400Ms(); WriteCommandLCD(0x08,1);//顯示清屏 Delay400Ms();}/***********按指定位置顯示一個(gè)字符*******************************************/ voidDisplayOneChar(unsignedcharX,unsignedcharY,unsignedcharDData){ if(Y<1) Y=1; if(Y>4) Y=4; X&=0x0F; //限制X不能大于16，Y不能大于1 switch(Y){ case1:X|=0X80;break; case2:X|=0X90;break; case3:X|=0X88;break; case4:X|=0X98;break; } WriteCommandLCD(X,0);//這里不檢測(cè)忙信號(hào)，發(fā)送地址碼 WriteDataLCD(DData);}/***********按指定位置顯示一串字符*****************************************/voidDisplayListChar(unsignedcharX,unsignedcharY,unsignedcharcode*DData){ unsignedcharListLength,X2; ListLength=0; X2=X; if(Y<1) Y=1; if(Y>4) Y=4; X&=0x0F; //限制X不能大于16，Y在1-4之內(nèi) switch(Y){ case1:X2|=0X80;break; //根據(jù)行數(shù)來選擇相應(yīng)地址 case2:X2|=0X90;break; case3:X2|=0X88;break; case4:X2|=0X98;break; } WriteCommandLCD(X2,1); //發(fā)送地址碼 while(DData[ListLength]>=0x20){//若到達(dá)字串尾則退出 if(X<=0x0F){ //X坐標(biāo)應(yīng)小于0xF 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}}4系統(tǒng)測(cè)試與結(jié)果分析4.1調(diào)試儀器與測(cè)試方案系統(tǒng)調(diào)試主要儀器有：=1\*GB3①標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)字萬用表；=2\*GB3②雙通道數(shù)字示波器；=3\*GB3③可調(diào)直流穩(wěn)壓電源；=4\*GB3④信號(hào)發(fā)生器。測(cè)試方案：（1）輸出電壓調(diào)零：首先將差動(dòng)輸入端短接到GND調(diào)節(jié)增益調(diào)節(jié)電阻中的1MΩ，5.1K歐Ω可調(diào)電阻的阻值為0，然后分別調(diào)節(jié)兩個(gè)輸入及的調(diào)零電阻，使相應(yīng)的集成運(yùn)算放大器的輸出電壓為零。最后調(diào)節(jié)后級(jí)的差動(dòng)放大器的調(diào)零電阻，使測(cè)量放大器的增益為零。（2）輸出電壓增益的調(diào)試：將橋式電阻網(wǎng)絡(luò)與信號(hào)變換電路的輸入端連接，將信號(hào)變換電路的輸出測(cè)量放大器相連接。調(diào)節(jié)橋式電阻網(wǎng)絡(luò)的可調(diào)電阻使之信號(hào)變化的輸出端電壓為5mv,測(cè)量輸出電壓。（3）輸出噪聲電壓的測(cè)試：將測(cè)量放大器輸入端經(jīng)過1 m連線對(duì)地短接，測(cè)量放大器的輸出電壓值即為噪聲電壓值。（4）帶寬的測(cè)試：首先將5mv的直流電壓接到測(cè)量放大器的輸入端，用示波器測(cè)試輸出電壓浮動(dòng)，然后將5hz交流信號(hào)源接到測(cè)量放大器的輸入端，依次增加交流信號(hào)的頻率，放大倍數(shù)為開始放大倍數(shù)的0.707時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率即為截止頻率.（5）輸出電壓幅值測(cè)試：將信號(hào)源的頻率調(diào)節(jié)到測(cè)量放大器截止頻率的1/5一下，用示波器觀察測(cè)量放大器的輸出電壓波形。（6）共模抑制比測(cè)量：將測(cè)量放大器的兩個(gè)輸入端短接并接到10v的直流電壓，測(cè)量放大器的輸出電壓的變化值。4.2測(cè)試結(jié)果對(duì)測(cè)量放大器進(jìn)行性能測(cè)試之前，應(yīng)先調(diào)零，將輸入端短接，即將輸入信號(hào)置零，調(diào)節(jié)各個(gè)電位器的調(diào)零電阻，直至輸出電壓為零，完成調(diào)零操作。再進(jìn)行對(duì)于測(cè)量放大器放大倍數(shù)的測(cè)量，首先確定放大器的輸入電壓值，設(shè)置放大倍數(shù)，然后用萬用表測(cè)量放大器放大后的輸出電壓值，通過計(jì)算，求出測(cè)量放大器的實(shí)際放大倍數(shù)。最后將實(shí)際的電壓放大倍數(shù)與設(shè)置的電壓放大倍數(shù)比較，利用以上數(shù)據(jù)算出測(cè)量誤差。測(cè)量放大器的測(cè)試參數(shù)如表4-1所示：表4-1測(cè)量放大器放大倍數(shù)的測(cè)試參數(shù)輸入電壓值預(yù)置放大倍數(shù)理論輸出電壓值實(shí)際輸出電壓值實(shí)際放大倍數(shù)誤差10mV110mV10mV330mV10mV440mV10mV880mV10mV10100mV10mV20200mV10mV40400mV10mV80800mV10mV1001000mV10mV2002000mV10mV4004000mV10mV8008000mV當(dāng)測(cè)量放大器兩輸入端輸入相同的信號(hào)，即輸入共模信號(hào)，這個(gè)共模信號(hào)為干擾信號(hào)，在許多應(yīng)用電路中要求抑制輸入信號(hào)中夾帶的共模干干擾信號(hào)，不希望將此信號(hào)放大，所以要盡量的抑制掉這種信號(hào)，即提高共模抑制比。根據(jù)要求，在輸入共模電壓+7.5V～－7.5V范圍內(nèi)，共模抑制比KCMR>105。測(cè)量共模抑制比時(shí)首先設(shè)置一個(gè)固定的差模電壓增益將兩運(yùn)放的同相端輸入幅值相同的信號(hào)，用毫伏表測(cè)出輸出端的電壓值，再將輸出端的電壓值比上輸入端的電壓值為共模電壓增益，在相同的差模增益下共模增益越低，共模抑制比越高。表4-2測(cè)量放大器共模抑制比的測(cè)試參數(shù)輸入共模電壓值理論輸出電壓值實(shí)際輸出電壓值共模抑制比+7.5V0.0V+2.5V0.0V+5V0.0V0V0.0V-2.5V0.0V-5V0.0V-7.5V0.0V當(dāng)測(cè)量放大器的輸入端無輸入時(shí)，輸出端理論的輸出應(yīng)為零。但實(shí)際上測(cè)量放大器的輸出端存在輸出噪聲，在輸入為零時(shí)也有不為零的輸出值，設(shè)計(jì)要求在AVD＝500時(shí)，輸出端噪聲電壓的峰－峰值小于1V。對(duì)測(cè)量放大器輸出端噪聲電壓的系統(tǒng)測(cè)試時(shí)首先設(shè)置固定的放大倍數(shù)，將輸入端接地，再將輸出端接在示波器上，觀察輸出端噪聲電壓峰峰值。表4-3測(cè)量放大器輸出端噪聲電壓的峰－峰值的測(cè)試參數(shù)測(cè)量次數(shù)輸入電壓值預(yù)置放大倍數(shù)輸出端噪聲電壓峰峰值10V50020V50030V50040V50050V500對(duì)測(cè)量放大器進(jìn)行通頻帶展寬的系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，首先要對(duì)信號(hào)變換電路進(jìn)行調(diào)零，接入端接，及輸入端直接接地。用函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)源，然后將輸出信號(hào)通過信號(hào)變換電路將單端輸出轉(zhuǎn)變成雙端輸出，再將信號(hào)變換器的輸出信號(hào)接到測(cè)量放大器的輸入端，合理的設(shè)置電壓及測(cè)量放大器的放大倍數(shù)，然后示波器1端接信號(hào)變換器的輸出端，另一端接電路的輸出端，并改變函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，計(jì)算不同頻率下的放大倍數(shù)。表4-4測(cè)量放大器輸入端頻率為0HZ輸入端電壓值輸入端頻率預(yù)置放大倍數(shù)