同相运算放大电路设计.docxVIP

武汉理工大学《电子综合实训Ⅰ》说明书  PAGE \* MERGEFORMAT 8 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc377502775 1 技术指标  PAGEREF _Toc377502775 \h 1  HYPERLINK \l _Toc377502776 2 设计方案及比较  PAGEREF _Toc377502776 \h 1  HYPERLINK \l _Toc377502777 2.1 方案一  PAGEREF _Toc377502777 \h 1  HYPERLINK \l _Toc377502778 2.2 方案二  PAGEREF _Toc377502778 \h 2  HYPERLINK \l _Toc377502779 2.3 方案三  PAGEREF _Toc377502779 \h 3  HYPERLINK \l _Toc377502780 2.4 方案比较  PAGEREF _Toc377502780 \h 4  HYPERLINK \l _Toc377502781 3 实现方案  PAGEREF _Toc377502781 \h 5  HYPERLINK \l _Toc377502782 4 调试过程及结论  PAGEREF _Toc377502782 \h 6  HYPERLINK \l _Toc377502783 5 心得体会  PAGEREF _Toc377502783 \h 6  HYPERLINK \l _Toc377502784 6 参考文献  PAGEREF _Toc377502784 \h 7  同向运算放大电路的设计 1 技术指标 设计一种模拟信号的运算电路，其中包括加法、减法和反相比例等电路的运用，要求能够实现特定函数（vo=5vi1+vi2-0.5vi3）的三路可调输入模拟信号的运算，测试并记录下各节点的波形图。 2 设计方案及比较 2.1 方案一 图 SEQ 图表 \* ARABIC 1 方案一的原理图 方案一的原理图如图1所示，该方案采用差动输入方式，也是由一个LF353的运算放大器构成的两级输入结构， vi1，vi2，vi3均在第一级输入，第二级为一反向比例运算器；其中v1和v2从反向输入端输入，v3从同向输入端输入，得vo1=-(5vi1+vi2)+vi3，再经过U1:A后得vo=-vo1=5vi1+vi2-0.5vi3 其中各电阻值确定如下： vo1=R5R1?vi3-R5R3?vi2-R5R4?vi1 (1) ∴ R1=2R5 R3=R5 R4=15R5 为抑制共模信号，从而提高共模抑制比，以保证电路精确度，故 R1∥R2=R3∥R4∥R5 (2) 由R5=5kΩ可求出 R1=10kΩ R2=770Ω R3=5kΩ R4=1kΩ 对于U1:A，该运放电路仅起到反向作??，故 R6=R8=1kΩ R7为平衡电阻，有 R7=R6∥R8=500Ω 2.2 方案二 图2 方案二的原理图 方案二的原理图如图2所示，该方案由一个LF353运算放大器构成。其中U1:B是一个反相比例运算器，U1:A是一个加法器，将vo3，vi1，vi2做加法运算。 对U1:B，有 vo3=R8R7=-0.5vi3 (3) ∴R8=1kΩ R7=2kΩ 又由于R6是平衡电阻，故 R6=R7∥R8 (4) 故 R6=670Ω 对U1:A， vo=R5R3?vo3+R5R1?vi1+R5R2?vi2 (5) 又有 R5=5kΩ 故有 R3=R2=5kΩ R1=1kΩ 已知 R3∥R1∥R2=R4∥R5 (6) 故 R4=833Ω 图3 方案三的原理图 2.3 方案三 方案三的原理图如图3所示。U1:B，U2:B以及U2:B为放大器，运算出所需大小。U1:A为加法器，将vo1，vo2，vo3做加法运算，得到所需结果