放大电路设计论文

电压放大电路设计年级：2014级专业：电子信息工程学号：20141060040姓名：张宝元日期：2017年4月2日目录引言.....................................................................................................................................................3一、LM324N芯片..............................................................................................................................4一、LM324N的管脚引脚图......................................................................................................4二、LM324N的管脚引脚定义..................................................................................................4三、电路符号.............................................................................................................................5四、内部原理图.........................................................................................................................5二、电路方案.....................................................................................................................................6一、电路图设计.......................................................................................................................6二、带宽...................................................................................................................................6三、仿真电路波形.....................................................................................................................7三、误差分析.....................................................................................................................................8引言为了锻炼电路设计和动手能力，做了这次的电压放大电路设计实验。本次实验，用了双电源供电，分别为+12V和-12V。当输入电压小于0.3V时，理论上可以达到40倍电压放大的效果。在这里，我们选用了LM324N这块芯片，因为它好用而且很便宜。由于自己太菜，所以这次先做了放大电路的仿真部分。一、LM324N芯片一、LM324N的管脚引脚图图1.1管脚引脚图二、LM324N的管脚引脚定义1、第一路运放输出2、第一路运放反相输入3、第一路运放同相输入4、输入电压正极5、第二路运放同相输入6、第二路运放反相输入7、第二路运放输出8、第三路运放输出9、第三路运放反相输入10、第三路运放同相输入11、工作地12、第四路运放同相输入13、第四路运放反相输入14、第四路运放输出三、电路符号四、内部原理图图1.3内部原理图（1）、输入级：由差分放大器，有源负载为主要组成，任务是：放大、双入一单出，具有很高的输入阻抗以及很高的增益。（2）、中间级：由复合管共射放大电和及有源负载组成。任务是：放大与输入级相配合，使电压增益做到10万倍。(3)、输出级：互衬对称功率放大器及过载保护电路所组成，任务：实现功率放大。(4)、偏置电路：由镜像电源源和微电流源电路组成。任务是：同时为输入级、中间级和输出级提供所需要的偏流。2、功能：高放大倍数、高输入电阻、低输出电阻、直接耦合多级放大。不仅用于数字运算，更是一种通用放大电路集成器件，用途很广。1、运放输出2、运放反相输入3、运放同相输入4、输入电压正极5、输入电压负极图1.2电路符号二、电路方案一、电路图设计这里我们取的R1=10K欧姆，R2=390K欧姆。根据公式1210/)(RRRV我们可以得到理论电压放大倍数为0V=40倍。电路图设计如下：图2.1电路图二、带宽图2.2截止频率由上图可以算得带宽B(ω)=1.41Mhz三、仿真电路波形由图2.3我们可以得到电压放大的倍数大约在四十倍左右，而当我们把输出波形的刻度设置为输入波形的40倍大小的时候，在图2.4中我们可以看到两者的波形近乎重叠在了一起。图2.3电路波形a图2.4电路波形b三、误差分析我们知道输出电压不可能大于外接直流电源的最大值，即输出电压一旦在理论上大于12V就会引起失真。所以输入电压不可以大于0.3V，否则输出波形就会失真。当输入电压等于0.4V时，就会如图2.5所示，我们可以清晰地看到输出波形发生了明显的失真。当输入频率大于1.4Mhz时，波形就会产生如图2.6所示的失真。图2.5失真波形1图2.6失真波形2