OP放大器实验报告

OP放大器4549技术报告班级:自动化123班姓名:王显聪学号_29_项目代号03测试时间_2013/11/26成绩设计目标与技术要求：目标：1、同反相电压增益均为10倍，且输出完整的正弦波。2、反相放大时输出波形和输入波形相位相差180度，同相时相位相差为0度。技术要求：正确识别NPN、PNP两种三极管，合理排版，尽量不使用跳线，焊接牢固等。设计方法（电路、元器件选择与参数计算）：元器件：三极管：8050的NPN型5个，8550的PNP型2个。电阻：1.6k的一个，470Ω的3个，100Ω的一个，56k的一个，68Ω的2个。电容：2200pF的一个，10uF的2个，0.1uF的2个。二极管：2个红色发光二极管。2、要求设计的电路图：2、参数计算：差动放大部分的设计：对于差动放大电路的Tr1、Tr2的集电极电流分别取为1mA，所以在恒流源晶体管的集电极电流必须设定在2mA。且R2的压降确定为1V，所以R2=1V/2mA=470Ω同时为了使R2的压降为1V，负电源与Tr3的基极之间所加的电压必须为1V+Vbe=1.6V。为了使偏置电压不随电源电压的变化而变化在这里使用发光二极管来稳定电压。所以R3上的压降为电源电压减去二极管上的压降即30V-1.6V=28.4V。由于Tr5的集电极电流设为2Ma，Tr3与Tr5RhFE设为100，则Tr3与Tr5的基极电流合计为0.04mA，因此，D1的流动的电流取为0.04mA的10倍，即0.5mA。所以R3=28.4V/0.5mA=56kTr1的负载电阻R1:由于流过R1上的电流大小为1mA，且压降为1.6V，所以R1=1.6V/1Ma=1.6kΩ。共发极放大部分的设计：由于R5、R6上的压降都是1.6V-0.6V=1V。所以R5=R6=R2=470在Tr4与Tr5的集电极之间加上D2，它是为了产生下一级射极跟随器的基极偏压用的恒压器件LED。射极跟随器部分的设计：为了提高驱动负载的能力，Tr6与Tr7的无信号时的集电极电流稍稍取大一些的3mA。由于D2的作用Tr6与Tr7的基极之间的偏压是D2的正向压降1.6V。所以R6与R7上的压降之和是1.6V-0.6V-0.6V=0.4V,所以每个电阻上的压降是0.2V，所以R6=R7=0.2V/3mA=68Ω。所以输出阻抗是R6//R7，大约为34Ω,然而，OP放大器是加负反馈使用的，实际的输出阻抗是34Ω用反馈量来除之后的值，是非常小的。C1与R4：在高频范围，共发射极电路的输入阻抗降低，使这部分的增益降得非常之低，以不发生振荡为前提来确定常数，即C1=2200Pf,R4=100Ω。C2~C5去耦电容，在这里取C2=C4=0.1uF，C3=C5uF。3.设计结果（电路图）：1、设计的板子正面图：板子的反面图：2、调试的效果图：4.测试方法（测试原理与步骤）：原理：反相放大：2、同相放大：步骤：反相：1、首先打开直流信号源，设定好输出电压与电流，打开输出，将输出的正负电压接到板子上，若板上的两个LED灯均亮则可以进行下一步的其它线路的连接。2、打开信号源，示波器，按照反相测试原理图接上线路，其中Rf（反馈电阻）、Rs、Rb为外接电路。3、查看示波器的波形显示。同相：1、首先打开直流信号源，设定好输出电压与电流，打开输出，将输出的正负电压接到板子上，若板上的两个LED灯均亮则可以进行下一步的其它线路的连接。2、打开信号源，示波器，按照同相测试原理图接上线路，其中Rf（反馈电阻）、Rs为外接电路。3、查看示波器的波形显示。5.测试数据及其分析：1、同相电路仿真设计图及效果图：2、反相仿真设计图及仿真效果：分析：反相放大：电压增益为10倍左右，输入输出相位相差180度，且波形不失真。和仿真图像几乎一样，所以反相放大测试结果是正确的。同相放大：电压增益为10倍左右，输入输出相位相差0度，且波形不失真。和仿真图像几乎一样，所以正相放大测试结果也是正确的。6.设计结论：1、这块OP放大器板经过各项测试后，各项指标都能达到预期的效果，所以是一块焊接比较成功的板子。2、在测试过程中遇到了一些问题，例如没有设置好正负电压值，正反相接错，而且有些同学可能是短路原因三极管被烧坏等等。3、这块板子用到的三极管比较多，相对来说是一个集成器，也是比较麻烦的，所以在焊接时更要小心，防止焊接错误发生短路或是烧坏三极管的问题。最好要先把布局做好再进行焊接，这样不容易出现焊接错误。4、最好是在找出和标记好所用的器件的编号、规格及所用的器件的功能，