模电课设：传感器测量系统的设计.docVIP

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2017-08-09 发布于重庆
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模电课设：传感器测量系统的设计.doc

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传感器测量系统的设计设计要求：设计一个放大器系统，当电阻值变化±1%时，放大电路能够产生±10V的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为10V，偏差为-1%时输出为-10V，误差不超过±1%。参考电路工作原理每一个模块有不同的功能，基准电源模块，测量电桥模块，放大信号模块。基准电源需要为电桥提供一个基准基准电压模块参数计算测量电桥的计算式中V+是电桥的基准电压。由于Vo1与电压V成正比，因此V应该由基准电压源电路提供。取V=10V，电桥的R1=R2=200kΩ。这里δ=0.01，V+=10.0V。 2、放大电路的计算如果对于Vo1=0.025V时，输出电压为10V，则有放大倍数为10/0.025=400倍。则对于放大器有一般希望RY4/RY3和RY2/RY1 有相同的数量级。令RY3=15kΩ，RY4=150kΩ，则RY4/RY3=10，RY2/RY1=19.5 若令RY1=15.32kΩ，则RY2=300kΩ 一般情况下，RY1是一个固定电阻串联一个可变电阻。 3、基准源电路设计基准源输出电压为V+=10.0V，稳压管电压为5.6V，取稳压管的稳定电流为1~1.2mA。根据基准源电路有得到：选RJ2=30kΩ，可得RJ1=88.1kΩ。由于若取IF=6.3mA，则有得到RJF=1.9kΩ。电阻R3和R4的计算：由稳压管开始启动的条件：设VS、RJ3、RJ4组成的电路向稳压管提供的电流为0.2mA，若流过R4的电流为0.2 mA：则由下式：可得RJ4=31.5kΩ 因为流过RJ3电阻的电流为0.4mA，所以取VS=10，得到：验证 5.仿真结果如下图 1.电桥电阻未发生变化时 2.电桥电阻发生变化为101时，即正向变化1%时，输出电压为9.877V实验误差为（10-9.877）/10*100%=0.12%1%符合设计要求 3.电桥电阻发生变化为198时，即负向变化1%时，输出电压-9.933V 六、模电仿真实验感想