实验2 增益自动切换电压放大电路的设计 - 图文(2)

提高部分的总电路图：

3） 发挥部分

如上图所示，R8~R11为分压电阻，R12、R13为限流电阻，两个二极管用来将隔负电压，使之为0.

(4) 系统工作原理（请写明基本要求、提高要求、发挥部分）： 1） 基础部分：

直流信号与两个基准电压进行比较，有三种比较结果。将比较结果输入

CD4052的地址端，控制通路。不同的比较结果对应特定的一条通路，不同的通路即为放大单元的反馈支路，上面挂有不同的电阻，对应不同的放大倍数。

此外，对于增益要求为0.1情况，由于采用同相放大电路，增益不可小于1，故需要将源信号衰减10倍，再使其放大增益为1，其效果是等价的。这样可通过CD4052的另外一套通道选择电路进行选择，根据比较单元的比较结果来决定是否需要将源信号衰减再输入放大器的同相端。 2） 提高部分：

基于直流部分的原理，只需要将交流信号进行峰值检测，整波为直流信号，输入比较电路进行比较，根据比较结果决定反馈回路和同乡输入信号是否衰减。 3） 发挥部分

根据比较结果和增益显示的对应关系，列出真值表 A0 A1 Q1 Q0 LED 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 × × 0 1 1 0 1 1 观察得到Q0=A1,Q1=not（A1），LED=A0（如上面电路图所示） (5) 参数计算和元器件选择说明（请写明基本要求、提高要求、发挥部分）： 1） 基础部分：

i) 用来得到比较基准电压的分压电阻：

R1=48kΩ(20kΩ*2+8kΩ),R2=10Ω,R3=2kΩ

ii) 将源信号衰减十倍的电阻：

R4=9kΩ(8kΩ+1kΩ),R5=1kΩ

iii) 负反馈支路上的电阻：

R6=4kΩ(2kΩ*2),R7=36kΩ(27kΩ+8kΩ+1kΩ)

2） 提高部分：

在基础部分的基础上，加入峰值整流电路的电容和二极管： 电容C=1uF；二极管IN4148 3） 发挥部分

在前面基础上，增加： 电阻2k*2,8k*2,100k*2 二极管IN4148*2

(6) 列出系统需要的元器件清单（请设计表格列出）（请写明基本要求、提高要求、发挥部分）： 1) 基础部分

种类 型号 数量 1kΩ 3 2kΩ 3 电阻 8kΩ 3 20kΩ 2 27kΩ 1 2) 提高部分

种类 型号 数量 1kΩ 3 2kΩ 3 电阻 8kΩ 3 20kΩ 2 27kΩ 1 电容 1uF 1 二极管 IN4148 1 3) 发挥部分

种类 型号 1kΩ 2kΩ 8kΩ 20kΩ 27kΩ 数量 3 5 5 2 1 电阻 100kΩ 2 电容 1uF 1 二极管 IN4148 3

(7) 电路的仿真结果（请写明基本要求、提高要求、发挥部分）： 1） 基础部分

i) 直流0.4V

0.4V放大到4V，增益为10；

ii) 直流2V

输入为2V，输出2.03V，放大1倍

iii)

直流5V

iv)

输入5V，输出0.5V，放大0.1倍

动态验证：输入正弦信号：

利用正弦波的正半部分进行验证：

① 部分为0-0.5V，放大10倍，故输出波形有个类似小脉冲的波形； ② 部分为0.5-3V，放大1倍，输出同原信号；

③ 部分为大于3V，放大0.1倍，此部分相对平缓，故输出类似于贴近基准线的一条

直线。 2） 提高部分

i) 峰峰值为0.8V，放大10倍到8V

ii) 峰峰值为1.2V，放大1倍到1.2V

iii)

峰峰值为5.6V，仍然放大1倍到5.67V

iv) 峰峰值为6.4V，放大0.1倍至0.648V

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