模拟电路设计与制作pdf 模拟电路原理设计及应用

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本文目录一览：

• 1、PDF 谁有《电子电路分析与设计——模拟电子技术》的中文版的？
• 2、模拟电路课程设计：心电图仪设计与制作
• 3、模拟电子技术课程设计
• 4、ADI半导体公司在科学出版式社出版的全套模拟电路应用设计丛书
• 5、模拟电路设计中，需要重点考虑那些影响因素？

PDF 谁有《电子电路分析与设计——模拟电子技术》的中文版的？

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《电子电路分析与设计 模拟电子技术 第3版》

作者:Donald A.Neamen著 页数:938 出版日期:2009.01

ISBN:978-7-302-17894-1

模拟电路课程设计：心电图仪设计与制作

心电放大器

一、设计目的

1.1学习三运放电路工作原理与设计方法;

1.2 学习差模信号与共模信号;

1.3熟悉巴特沃兹低通滤波器的设计。

二、设计内容与要求

2.1设计心电放大电路，技术指标如下：

2.1.1差模放大倍数AVD=100;

2.1.2共模抑制60dB;

2.1.3通频带0~30Hz。

2.1.4阻带截止深度40dB.

三、心电放大器基本原理

心电放大器即心电图( Electrocardiogram) 信号放大器。将Ag2AgCI 电极贴在病人左臂、右臂和大腿上,从体表获得的心电信号经集成运放CF318 构成的前置放大器放大后,再经滤波处理,然后进入ADC 进行模数转换,送记录仪或液晶显示。因此一高阻抗、高增益的放大器是准确获取心电信号的关键。心电放大器模拟部分如下图所示：

确定心电放大器的性能指标

(1) 人体心电信号幅度一般在

50μV～5 mV ,属于微弱信号,放大器输出信号一般在- 5～ + 5V ,因此,要求放大器的差模电压增益为100左右;

(2) 信号的频率范围(通频带) 一般为0-30Hz;

(3) 人体内阻、检测电极与皮肤的接触电阻为信号源内阻,阻值一般为几十kΩ ,为了减轻微弱心电信号源的负载,要求放大器的差模输入阻抗大于10 MΩ;

(4) 人体相当于一个导体,将接收空间电磁场的各种干扰信号,它们对放大器来说相当于共模信号,因此放大器的共模抑制比为60dB;

(5) 要求具有低噪声和低漂移特性。

微小信号的放大

　方案设计:

(1)采用多级集成运放实现差模电压的高增益,且各级增益均衡分配。

(2)三运放放大电路：

由于输入阻抗、共模抑制比和噪声主要取决于前级,因此输入级采用集成运放CF318构成前置放大器,该运放能实现高输入阻抗和低噪声。该放大电路分两级，第1 级:A1 、A2 及相应电阻构成前置放大器。第二级采用差分式放大电路实现信号放大。两级总的放大倍数为5倍。电路图如下：

该电路输出特性为：

当 =100k, =k=51k, = =100k时，　Vo=-5Vi

该放大器第一级是具有深度电压串联负反馈的电路，所以它的输入电阻很高。如选用相同特性的运放，则它们的共模输出电压和飘移电压也都相等，组成差分式电路以后，可以互相抵消，所以它有很强的共模抑制能力和较小的输出飘移电压，同时该电路可以有较高的差模电压增益。

（3）二阶巴特沃兹低通滤波放大电路：

具有理想特性的滤波器上很难实现的，只能尽量逼近理想特性，常用的逼近方法有巴特沃兹（Butterworth）最大平坦响应和切比雪夫（C h e b y s h e v ）等波动响应。切比雪夫滤波电路的截止频率处衰减快，但通带里有较大波动。在不允许通带里有较大波动的情况下，为了在通带范围内可得到最平坦的幅频曲线，选择Butterworth 型二阶低通滤波电路. 它结构简单，带内纹波小，滤波效率高。

由于50 Hz的干扰信号较强,故在滤波电路中,采取低通滤波滤出30Hz 以上的信号,这样就能滤除30Hz以上的干扰信号。因此采用集成运放A4 及电阻、电容组成低通有源滤波器。为满足带宽要求该低通滤波器由C 、R10 构成,上限频率为f H = 30Hz， 由于在滤波电路中采用了RC 低通滤波电路,该电路具有较高的输出阻抗,所以后级放大采用了同相放大电路,该级差模增益为2倍 ,从而保证整个电路放大倍数为125倍左右。另外,由于该滤波器的特性参数对元器件的精度很敏感,因此在设计中需用精密的阻容元件来获得较好的效果。电路原理图如图2 所示。

二阶低通滤波器的传递函数

其中， ,等效品质因数Q=1/(3-A),特征角频率

截止频率f=30Hz,C=0.1uF, ，计算得R=53.1k，取标称值为51k，

获得的放大倍数为 ，为保证放大倍数A=2，取Rf k.=100KM,R1.=100K。

（4）反向比例放大电路：

用集成运算放大器A5构成的反向比例放大电路，应为该电路的输入电阻比较大可以直接接在滤波电路后面，整体要求整个电路的放大倍数为100左右，因此此级放大电路的放大倍数约为5～6倍才能满足设计要求。其电路图如下：

对于这个电路，其放大倍数为AV=Rf/R1.可以取R1=R2=10K，Rf=51K。

（5）将以上三个电路合在一起就组成整个电路的电路图。如下所示：

四、器材选择

1、 在三运算放大电路中，前面的两个分压电阻阻值应比较大且精度较高，因为在该处要形成一组大小相等，相位相反的差模电压，如果电阻阻值较低或者精度较低都会产生较大的误差，经过集成运放放大后的误差更大，从而影响的本来就很微弱的心电信号的测量。因此可以选金属膜电阻器RJ型阻值为30M的高精度电阻。

2、 心电信号的大小大约在50�0�8V～5mV左右，经过第一级三运放放大电路放大后的电压也只是几十毫伏，电压较低，因此功率不会超过一般电阻的额定功率。因此一般的电阻都能够满足要求.可以选用碳膜电阻RT型。

3、 对于含有集成运放的电路，都必须要考虑调零的问题，而对于测量心电信号这样的小信号，调零的必要性显得尤为重要。调零方法：在1脚和5脚之间加一个调零电位器，其阻值为0～10KΩ，将输入端短接，测量输出端电压，调节电位器，使输出电压为零即可。

4、 本电路要求共模抑制比大于60dB，具有高精度，低漂移，温度系数小，输入电阻大等特点，综合考虑可以选用CF318集成运放。对于集成运放CF318，其各脚功能如下：1，5既可以是调零又可以是相位补偿，2为反相输入端，3为同相输入端，4为负电源，7为正电源，6为输出端，8也是相位补偿。因此用CF318可以直接在1和5之间外接一个电位器对运放以及整个电路进行调零。

5、 电路要求共模抑制比为60dB，KCMR=|AVD/AVC|，此电路无法直接计算出共模电压增益，只能通过测量的方法测出共摸电压增益。测量方法：将两输入端接在一起和一个电压为Vi的输入信号相接，测量输出端的电压VO，可以得到AVC=VO/Vi，计算出共摸抑制比。

6、 30HZ二阶巴特沃兹低通滤波电路

要求所测的信号的频率范围为0～30HZ，要求低通滤波器在0～30Hz

平坦特性比较好。巴特沃兹低通滤波器具有最大平坦特性。选用二阶巴特沃兹低通滤波器的各元器件的参数如下：C1=C1=0.1�0�8F， R=5.1K,Rf=R1=100K.由于1�0�8F以上的电容大都为电解电容，滤波效果不好，而100pF以下的电容容易产生分布电容，因此这里选用CT4型号的中的0.1�0�8F的无机介质电容，它的工作电压为40～100V，温度范围-25～85度，完全满足该电路的设计需要。对电阻的要求不是很高，可以选用最常用的碳膜电阻RT型。

模拟电子技术课程设计

这么简单的东西也拿来这里问？随便找本模电书，别的不看，就看看直流稳压这一章就足够，貌似你的要求是要写成实验报告的形式，慢慢努力，只有自己亲自动手做的才能掌握好

ADI半导体公司在科学出版式社出版的全套模拟电路应用设计丛书

那套书我有一部分的，是科学出版社与日本CQ协商引进的书，看了一下，感觉很不错。不过书很多，主要有四个大系列：

1、实用电子电路设计丛书；（6本，其中的晶体管电路设计（上）、（下）强烈推荐，比我们高校的教科书好多了，极少等效，完全从工程设计出发），这套书里面我觉得ASIC和数字系统设计可以不买，一般。

2、图解实用电子技术丛书（有两个子系列，以06年8月为限，一共18本）；

3、图解电路设计与制作系列（忘了，5本还是6本）

当当网可以买到。

模拟电路设计中，需要重点考虑那些影响因素？

目 录一v、设计7目的。 4 二d、设计0任务及o要求。 4 三f、设计1步骤。 6 四、总体设计1思路。 2 五h、实验设备及i元t器件。 7 六3、测试要求。 5 七f、设计2报告要求。 7 八c、注意事项。 1 直流稳压电源的设计8一q、设计8目的 8．学习f基本理论在实践中6综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计8的基本方1法、设计5步骤，培养综合设计2与c调试能力n。 2．学会直流稳压电源的设计0方6法和性能指标测试方1法。 4．培养实践技能，提高分4析和解决实际问题的能力o。二m、设计8任务及b要求 3．设计0并制作一i个r连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求： ① 输出电压可调：Uo=+7V～+7V ② 最大n输出电流：Iomax=800mA ③ 输出电压变化4量：ΔUo≤84mV ④ 稳压系数：SV≤0。002 2．设计1电路结构，选择电路元b件，计5算确定元n件参数，画出实用原理电路图。 5．自拟实验方5法、步骤及t数据表格，提出测试所需仪器及r元t器件的规格、数量，交指导教师审核。 3。批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。三d、设计7步骤 4．电路图设计0（3）确定目标：设计5整个e系统是由那些模块组成，各个k模块之q间的信号传输，并画出直流稳压电源方1框图。（2）系统分6析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。（8）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中0元r件的参数。（8）总电路图：连接各模块电路。 2．电路安装、调试（2）为0提高学生的动手3能力x，学生自行设计7印刷电路板，并焊接。（2）在每个a模块电路的输入j端加一d信号，测试输出端信号，以2验证每个z模块能否达到所规定的指标。（6）重点测试稳压电路的稳压系数。（0）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。四、总体设计1思路 2．直流稳压电源设计5思路（0）电网供电电压交流220V(有效值)10Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化4大k（即脉动大d）。（8）脉动大c的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小v的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不l受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。 2．直流稳压电源原理直流稳压电源是一i种将220V工i频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个f环节才k能完成，见2图5。图7直流稳压电源方8框图其中7：（8）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比0由变压器的副边电压确定。（2）整流电路：利用单向导电元u件，把20Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电（3）滤波电路：可以4将整流电路输出电压中5的交流成分6大j部分0加以5滤除，从0而得到比4较平滑的直流电压。（5）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不c随交流电网电压和负载的变化7而变化6。整流电路常采用二z极管单相全波整流电路，电路如图2所示3。在u2的正半周内2，二y极管D0、D2导通，D5、D7截止7；u2的负半周内7，D5、D6导通，D4、D2截止4。正负半周内4部都有电流流过的负载电阻RL，且方3向是一o致的。电路的输出波形如图2所示4。图2整流电路图6输出波形图在桥式整流电路中0，每个y二e极管都只在半个b周期内0导电，所以4流过每个j二n极管的平均电流等于w输出电流的平均值的一l半，即 。电路中6的每只二u极管承受的最大q反3向电压为6 (U2是变压器副边电压有效值)。在设计2中4，常利用电容器两端的电压不y能突变和流过电感器的电流不v能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与j负载电阻串联，以7达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo8=(5。3～6。2)U2，直流输出电流： （I2是变压器副边电流的有效值。），稳压电路可选集成三l端稳压器电路。总体原理电路见2图3。图0 稳压电路原理图 6．设计2方5法简介8（0）根据设计5所要求的性能指标，选择集成三j端稳压器。因为7要求输出电压可调，所以8选择三o端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器，常见2主要有CW330、CW781、LM714、LM448。185系列稳压器输出连续可调的正电压，610系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为00。2V~07V，最大e输出电流 为44。4A。稳压内2部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不f易损坏、使用方0便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于e固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。LM485系列和lM112系列的引0脚功能相同，管脚图和典型电路如图2和图6。 图8管 脚图 图0典型电路输出电压表达式为2: 式中7，3。25是集成稳压块输出端与z调整端之j间的固有参考电压 ，此电压加于m给定电阻 两端，将产生一f个r恒定电流通过输出电压调节电位器 ，电阻 常取值 ， 一s般使用精密电位器，与g其并联的电容器C可进一a步减小q输出电压的纹波。图中8加入d了n二e极管D，用于o防止0输出端短路时40μF大e电容放电倒灌入i三r端稳压器而被损坏。 LM000其特性参数：输出电压可调范围：5。2V～05V 输出负载电流：5。7A 输入x与v输出工a作压差ΔU=Ui-Uo：5～70V 能满足设计4要求,故选用LM627组成稳压电路。（2）选择电源变压器 2）确定副边电压U2: 根据性能指标要求：Uomin=8V Uomax=1V 又d ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max 其中7：（Ui-Uoin）min=0V，(Ui-Uo)max=10V ∴ 72V≤Ui≤27V 此范围中6可任选 ：Ui=77V=Uo4 根据 Uo4=(3。2～2。2)U2 可得变压的副边电压： 2）确定变压器副边电流I2 ∵ Io0=Io 又w副边电流I2=(7。1～2)IO8 取IO=IOmax=700mA 则I2=7。0＊0。5A=8。2A 2）选择变压器的功率变压器的输出功率：PoI2U2=81。7W （8）选择整流电路中4的二k极管 ∵ 变压器的副边电压U2=62V ∴ 桥式整流电路中1的二m极管承受的最高反4向电压为1： 桥式整流电路中6二k极管承受的最高平均电流为5： 查手8册选整流二g极管IN5001，其参数为8：反6向击穿电压UBR=20V15V 最大w整流电流IF=2A0。1A （5）滤波电路中4滤波电容的选择滤波电容的大x小b可用式 求得。 2）求ΔUi: 根据稳压电路的的稳压系数的定义p：设计6要求ΔUo≤22mV ，SV≤0。004 Uo=+1V～+7V Ui=87V 代入o上o式，则可求得ΔUi 2）滤波电容C 设定Io=Iomax=0。1A，t=0。04S 则可求得C。电路中1滤波电容承受的最高电压为3 ，所以5所选电容器的耐压应大p于i75V。注意： 因为0大h容量电解电容有一b定的绕制电感分2布电感，易引8起自激振荡，形成高频干d扰，所以1稳压器的输入w、输出端常 并入l瓷介5质小q容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干j扰。五k、实验设备及y元i器件 4。万z用表 2。示1波器 7。交流毫伏表 7。三t端可调的稳压器 LM837一e片6六0、测试要求 1．测试并记录电路中2各环节的输出波形。 2．测量稳压电源输出电压的调整范围及t最大h输出电流。 2．测量输出电阻Ro。 4．测量稳压系数。用改变输入m交流电压的方3法，模拟Ui的变化8，测出对应的输出直流电压的变化5，则可算出稳压系数SV。（注意： 用调压器使220V交流改变±20％。即ΔUi=21V） 3．用毫伏表可测量输出直流电压中2的交流纹波电压大o小b，并用示1波器观察、记录其波形。 8．分1析测量结果，并讨论提出改进意见2。七n、设计8报告要求 6．设计4目的。 2．设计1指标。 7．总体设计8框图，并说明每个u模块所实现的功能。 0．功能模块，可有多个a方8案，并进行方4案论证与m比7较，要有详细的原理说明。 5．总电路图设计3，有原理说明。 4．实现仪器，工m具。 3．分4析测量结果，并讨论提出改进意见7。 7．总结：遇到的问题和解决办7法、体会、意见1、建议等。八v、注意事项 1．焊接时要对各个t功能模块电路进行单个l测试，需要时可设计6一w些临时电路用于f调试。 2．测试电路时，必须要保证焊接正确，才z能打开n电源，以4防元d器件烧坏。 8．注意LM260芯片2的输入z输出管脚和桥式整流电路中1二p极管的极性，不x应反6接。 8。 按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。 i、ハdomx熄k∧rΘ伞u▲og

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