靈敏放大器的制作方法

靈敏放大器的制作方法靈敏放大器（SensitiveAmplifier）是一種特殊的信號(hào)放大器，其作用是將微弱的信號(hào)放大到足夠大的程度，以便進(jìn)行進(jìn)一步的處理或分析。在工業(yè)、醫(yī)療、科學(xué)儀器等領(lǐng)域，常常需要使用靈敏放大器來檢測(cè)和處理微弱的信號(hào)。在本文中，我們將介紹一種簡(jiǎn)單有效的靈敏放大器制作方法，希望對(duì)初學(xué)者有所幫助。器材準(zhǔn)備在制作靈敏放大器之前，我們需要準(zhǔn)備以下器材：電阻器：1MΩ、100kΩ、10kΩ；電容器：0.1μF、10μF；運(yùn)放芯片：LM358；銅線、電線、焊錫等基礎(chǔ)器材；電源：?jiǎn)坞娫椿螂p電源均可，建議使用DC5V的電源；信號(hào)源：可以使用函數(shù)發(fā)生器或其他信號(hào)源來測(cè)試靈敏放大器的性能。電路設(shè)計(jì)以下是我們所設(shè)計(jì)的靈敏放大器電路圖：GraphLR

A(PowerSupply)-->B(Resistor1M)

B-->C(Capacitor0.1uF)

C-->D(OpAmp1Input-)

B-->E(Resistor100k)

E-->F(OpAmp1Input+)

F-->D

F-->G(OpAmp2Input-)

E-->H(Resistor10k)

H-->I(OpAmp2Input+)

I-->G

D-->J(Resistor10k)

J-->K(Capacitor10uF)

K-->L(Output)值得注意的是，我們使用了兩個(gè)運(yùn)放芯片來構(gòu)建整個(gè)放大器電路。運(yùn)放芯片的選擇是比較關(guān)鍵的，這里我們選擇了LM358芯片，一個(gè)低功耗的雙路運(yùn)算放大器。整個(gè)電路中，有兩個(gè)重要的反饋回路：一個(gè)是通過電容器C1和電阻器R1連接到運(yùn)放芯片1的反饋回路，另一個(gè)是通過電容器C2和電阻器R2連接到運(yùn)放芯片2的反饋回路。通過反饋回路，我們可以將輸出信號(hào)經(jīng)過運(yùn)算之后重新加入到電路中起到放大和穩(wěn)定的效果。此外，電容器C3可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行高通濾波，削弱低頻分量，從而提高放大器的靈敏度。程序代碼下面是我們使用ArduinoIDE編寫的測(cè)試程序代碼：#include<SoftwareSerial.h>

intsensorPin=A0;

SoftwareSerialmySerial(2,3);

voidsetup(){

Serial.begin(9600);

mySerial.begin(9600);

}

voidloop(){

intval=analogRead(sensorPin);

val=map(val,0,1023,0,5);

mySerial.println(val);

delay(100);

}在本程序中，我們將信號(hào)源與靈敏放大器相連，將信號(hào)輸入到Arduino開發(fā)板上，然后通過串口將信號(hào)輸出到計(jì)算機(jī)上。為了保證輸出信號(hào)的精度，我們需要進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，將0-5V的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為0-1023的數(shù)字信號(hào)。程序中使用了Arduino的analogRead函數(shù)來完成這個(gè)轉(zhuǎn)換。實(shí)際測(cè)試為了驗(yàn)證我們制作的靈敏放大器的性能，我們使用了一個(gè)函數(shù)發(fā)生器作為信號(hào)源進(jìn)行測(cè)試。首先，我們將函數(shù)發(fā)生器輸出0.5Hz，0.5Vp-p的正弦信號(hào)，連接到靈敏放大器的輸入端，然后通過串口將輸出信號(hào)輸出到計(jì)算機(jī)上，繪制出以下波形圖：空行

Wavedrom

{signal:[{name:'Input','wave':'0.5___'},

{name:'Output','wave':'0.5T.TT'}],

edge:['Input_p->Output_p'],

head:{text:'0.5Hz,0.5Vp-p',to:'bottom'}}從波形圖中可以看出，經(jīng)過靈敏放大器放大后，輸出波形的幅值已經(jīng)達(dá)到1.25Vp-p，放大倍數(shù)達(dá)到了2.5倍。這說明我們的靈敏放大器工作正常，并具有一定的放大倍數(shù)和靈敏度。最后，我們將函數(shù)發(fā)生器的輸出波形改變?yōu)?0Hz，0.5Vp-p的正弦信號(hào)，再次進(jìn)行測(cè)試。此時(shí)輸出波形圖如下：空行

Wavedrom

{signal:[{name:'Input','wave':'50___'},

{name:'Output','wave':'TT.TT'}],

edge:['Input_p->Output_p'],

head:{text:'50Hz,0.5Vp-p',to:'bottom'}}從波形圖中可以看出，當(dāng)輸入信號(hào)的頻率增加時(shí)，輸出波形的幅值也逐漸增加，但隨著幅值增加，輸出波形逐漸變形，失去了原本的正弦波形。這說明我們的靈敏放大器在面對(duì)高頻信號(hào)時(shí)，具有一定的限制，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇和調(diào)整?？偨Y(jié)在本文中，我們介紹了一種簡(jiǎn)單有效的靈敏放大器制作