交流弱信号放大电路的设计

2019-07-14 01:49发布

设计要求 输入信号:幅值-200mV~200mV,频率10Khz正弦信 输出信号:幅值0.5V~4.5V,频率10Khz正弦信号 电路参数和型号的选择 : ①运放工作电压不能超过+5V(电源工作的集成运放,无负相电源),因为嵌入式用的是+5V电源 ②对于电阻数值则要考虑运放的阻抗,因为实际运用中的运放不是理想状态,也就是说输入阻抗不是无穷大; ③对于电容的数值则要考虑是在对交流信号进行放大,而不是直流信号; ④实际运用中电阻的误差为5%,所以还要考虑如何准确的做到题目要求的放大倍数。 ⑤输入、输出不在一个直流工作点上,输入是在0V上叠加正弦信号,而输出是在2.5V上叠加正弦信号,需要通过电路进行调整。 ⑥放大的对象是交流信号,要考虑运放的所能通过频率。
对设计要求的分析 图1为输入信号的波形,
图2为经过放大电路放大 后的波形。根据设计要 求,我们可以从两个方面 入手,一方面是静态工作 电压的提高,从0V提升 2.5v;二是交流信号放 大,由设计要求可知,交 流信号放大的倍数10。 二者信号的叠加即为满足 要求的输出信号。 n电路原理图:

该电路采用的是直流全反馈交流同相放大电路。电 容C的隔直通交的功能,能使电路只对交流有放大 作用,对直流电压没有放大作用。对于直流通路来 讲,其就相当于一个电压跟随器,把放大器输入端 的直流电压全加在了输出端。同时该电路为同相放 大电路,能做到具有较高的输入阻抗,且能好的将 输出的静态电压点提高,只放大交流信号,符合设 计的要求。