增益可自动变换的放大器——18093238

发布者:admin 发布时间:2019-10-28 17:27 浏览次数:

  增益可自动变换的放大器——18093238_信息与通信_工程科技_专业资料。模拟课程设计 ——自动增益变换直流放大器 夏良飞 18093238 一、设计任务和要求: 设计一个增益可自动变换的直流放大器 1.输入信号为 0~1V 时,放大 3 倍;为 1~2V 时,放大 2

  模拟课程设计 ——自动增益变换直流放大器 夏良飞 18093238 一、设计任务和要求: 设计一个增益可自动变换的直流放大器 1.输入信号为 0~1V 时,放大 3 倍;为 1~2V 时,放大 2 倍;为 2~3V 时放大一倍;3V 以上放大 0.5 倍。 2.通过数码管显示当前放大电路的放大倍数,用 0、1、2、3 分别表 示 0.5、1、2、3 倍即可。 3.电源采用±5V 电源供电。 二、实验原理及设计图: 1. 通过控制反馈网络电阻的大小,从而控制放大器的增益。 基本电路如下: 改变上图的 R2 或 R4 即可改变放大器的增益。 2、通过三个电压比较器来选择放大器的放大倍数。电压比较器的反 相端加一个固定电压做参考电压,另一端加一个待比较的信号电压。 当同相输入端电压高于反相输入端时,输出端为高电平。当同相输入 端电压低于反相输入端时,输出端为低电平。用电阻分压来设定输入 信号为0~1V,1~2V,2~3V及3V以上电压比较器反相输 入端的参考电压。第一个电压比较器的参考电压为3V,第二个参考 电压为2V,第三个参考电压为1V,所以选择电阻的阻值分别为2 0K、10K、10K、10K。 基本电路如下: 经过电压比较器后,不同范围的电压信号,对应唯一的地址码, 在通过74LS138译码器,将每一个唯一的地址码换成有用信 号。根据74LS138的功能,000,100,110,111分别 选通Y0、Y4、Y6、Y7输出。 真值表如下: 输入电压范 围 0~1V 1~2V 2~3V 3V以上 C B A Y 放大倍数 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 Y0 Y4 Y6 Y7 3 2 1 0.5 3、(1)增益的自动切换,可通过译码器的输出信号 Y0、Y4、Y6、 Y7,控制 4066BD_5V 模拟开关来实现不同反馈电阻的接入。741 38输出低电平有效,而4066BD双向模拟开关高电平有效,故 经过7400反相转化器来实现74138对迷你开关的自动控制, 使增益自动切换。 电路实现如下: (2)放大器的电压增益由反馈电阻控制, 因此只要改变反馈电阻就 能切换不同的增益,如图第一个运放实现了电压反相放大,第二个运 放实现反相电路,使整体的增益为正。 参数的选择: Av=-Vo/((Ri/Rf)*Vi),其中 Ri=10k 反馈电阻 Rf 的选择如下表: 输入电压 0~1V 1~2V 2~3V 3V 以上 译码器输出 000 100 110 111 信号放大 3倍 2倍 1倍 0.5 倍 反馈电阻 30k 20K 10K 5.1K 电路实现部分如下: 4、利用译码与 LED 显示结合在一起的 DCD-HEX 芯片实现显示功能, 用 0、1、2、3 分别表示 0.5、1、2、3 倍。 线 1 Y1 Y2 Y3 Y4 显示 1 0 1 0 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 输出方程组如下: Y1=0, Y2=0, Y3= B? A , Y4= A ? B ? C ? A ? B ? C , 电路实现如下: 增益可自动变换的直流放大器总图如下: 三、电路的测试结果如下(左边为输入电压,右边为输出电) : 输入 0.5V 时, 输入 1.6V 时, 输入 2.4V 时, 输入 3.5V 时, 四、所使用的元器件 集成电路:LM324、74LS138、4066BD、74LS00、74LS04、74LS11 等 电阻若干; 电容若干; LED 数码管;


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