集成运算放大电路课程设计报告

山东交通学院电子技术课程设计集成运算放大器的应用院(系)别信息科学与电气工程学院班级电信121学号120815111姓名韩宗辉指导教师刘洋时间2014-5-21—2013-5-25一。设计任务使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图1（a），实现下述功能：使用低频信号源产生HzfVtfui500)(2sin1.0001的正弦波信号，加至加法器的输入端，加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号1ou，1ou如图1（b）所示,1T=0.5ms，允许1T有±5%的误差。图中要求加法器的输出电压11210oiiuuu。2iu经选频滤波器滤除1ou频率分量，选出0f信号为2ou,2ou为峰峰值等于9V的正弦信号，用示波器观察无明显失真。2ou信号再经比较器后在1kΩ负载上得到峰峰值为2V的输出电压3ou。电源只能选用+12V和+5V两种单电源，由稳压电源供给。不得使用额外电源和其它型号运算放大器。要求预留1iu、2iu、2ou、2ou和3ou的测试端子。二．设计方案及比较设计有五个部分，其中低频信号源使用信号发生器，其余四部分设计方案如下：1.三角波产生器根据《模拟电子技术基础》书上的方波发生器产生方波，然后再采用微分电路对信号处理，输出即为三角波。图中：R1=30k，R2=604，R3=4.25k，R0=3.9k，R5=62k，C=50nF，DZ1和DZ2采用稳压管。运算放大器A1与R1、R2、R3及R0、DZ1、DZ2组成电压比较器。当积分器的输入为方波时，输出是一个上升速率与下降速率相等的三角波，比较器与积分器首尾相连形成闭环电路，能自动产生方波与三角波。三角波（或方波）的频率为：F=R5／(4R3×R1×C)2.加法器由于加法器输出11210oiiuuu，所以采用求和运算电路，计算电阻电容的参数值，电路见图输入信号为ui1，uo1，输出ui1，属于多端输入的电压并联反馈网络，采用虚短和虚断，列出方程：U（p）=uo1×R4／﹙R6＋R4﹚＋ui×R6／﹙R6＋R4﹚Ui2=﹙1＋R8／R7﹚×U﹙n﹚U﹙n﹚=U﹙P﹚代入数据求得R4=20K,R6=200K,R8=200K,R7=20K3.滤波器初始方案：由于正弦波信号1iu的频率为500Hz，三角波1ou的频率为2KHz，滤波器需要滤除1ou，所以采用二阶的有缘低通滤波器。滤波放大电路电路采用二阶压控电压源低通滤波器电路。由上面的原理图可见，它是由两节RC滤波电路和同向比例放大电路组成，其中同向比例放大电路实际上就是所谓的压控电压源。其特点是，输入阻抗高，输出阻抗低。同向比例放大电路的电压增益就是低通滤波器的通带增益。允许通过的频率为500Hz，代入公式：f=1／﹙2×3.14×RC﹚求得数值：R9=R10=R=14.5K,C1=C3=C=22nF4.比较器采用一般的单限比较器电压比较器时对两个模拟电压比较器大小，比判断出其中哪一个电压高，比较器输入有一个同向输入端和一个反向输入端，一般设置其中一个端的输入电压为参考电压，假设同向端输入电压VA为参考端，设反向输入端输入电压为VB，当VAVB时，输出高电平，当VBVA时，输出低电平：四波形分析1三角波2.叠加波3.滤波器波形4.最终结果五总电路图