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直流高压发生器运放

直流高压发生器运放
分析其工作原理，根据差动放大器电路原理图。说明它既能作差动放大，又可作同相或反相放大器。实验内容二、三种电桥的性能比较所需单元和部件】直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V表、测微头、双平行梁、4片箔式应变片、主、副电源。实验步骤】1按实验内容一的方法将差动放大器调零后，关闭主、副电源。2按图 5接线，图中 R1为工作片，r及 W1为调平衡网络。3调整测微头使双平行梁处于水平位置(目测)将直流稳压电源打到±4V档。选择适当的放大增益，然后调整电桥平衡电位器 W1使表头显示零(需预热几分钟表头才能稳定下来)4旋转测微头，使梁移动，开关直流高压应用-直流高压发生器每隔 0.5mm读一个数，将测得数值填入下表中。5保持放大器增益不变，将 R2固定直流高压发生器换为与 R1工作状态相反的另一应变片即取二片受力方向不同应变片，形成半桥，调节测微头使梁到水平位置（目测）调节电桥 W1使 F/V表显示为零，重复（4过程同样测得读数，填入下表中。6保持差动放大器增益不变，将 R3R4两个固定直流高压发生器换成另两片受力应变片（即 R4换成 R3换成组桥时只要掌握对臂应变片的受力方向相同，邻臂应变片的受力方向相反即可，否则相互抵消没有输出。接成一个直流全桥，调节测微头使梁到水平位置，调节电桥 W1同样使 F/V表显示零。重复（4过程将读出数据填入下表中。位移 xmm-3.0-2.5-2.0-1.5-1.0-0.500.51.01.52.02.53.0单桥电压（mV双桥电压（mV全桥电压（mV7同一坐标纸上描出 x-V曲线，比较三种接法的灵敏度。注意事项】1.更换应变片时应将电源关闭。维修和大电流发生器监测数据 2.接半桥和全桥时要注意区别各片子的工作状态方向。思考题】3.三种电桥的灵敏度和非线性误差有何区别？11实验内容三、应变电桥的应用—电子秤所需单元及将从移相器输出端接至相敏检波器的参考输入端②，把示波器的两根输入线分别接至相敏检波器的输入端①和输出端③，将相敏检波器输出端③同时与低通滤波器输入端连接起来，将低通滤波器的输出端与直流电压表连接起来，组成一测量线路。8开启主、副电源，转动移相器上的移相电位器，观察示波的显示波形及电压表的读数，使得输出*大。9调整音频振荡器的输出幅度，同时记录电压表的读数，填入下表（单位：Ｖ）图 11φ1φ2移相器 V相敏检波器低通滤波器示波器 0° 音频振荡器 180° 123图 10V相敏检波器低通滤波器示波器 0° 音频振荡器 12317Vip-p0.51246816Vo思考题】1.根据实验结果，加强技术的直流高压发生器经管可以知道相敏检波器的作用是什么?移相器在实验线路中的作用是什么？即参考端输入波形相位的作用）2.完成第五步骤后，将示波器两根输入线分别接至相敏检波器的输入端①和附加观察端⑥和②，观察波形来回答相敏检波器中的整形电路是将什么波转换成什么波，相位如何？起什么作用？3.当相敏检波器的输入与开关信号同相时，输出是什么极性的什么波，电压表的读数是什么极性的*大值。18实验四双平行梁的动态特性—正弦稳态影响实验目的本实验说明如何用传感器来测量系统的动态特性。所需单元】按需要自行选取。旋uHuLA A?≥+20dB⑤输入阻抗 ???kRi20二、设计过程举例 1.课题分析根据任务，音响放大器一般基本组成框图如图 4.2.1所示。为使卡拉 OK伴唱效果更好，还可加接电子混音器，读者可参阅有关参考资料。图 4.2.1音响放大器框图 2.方案论证 1确定整机电路级数，分配各级电压增益。话筒输入信号较弱，根据题意，霍尔传感器的直流高压发生器介绍输入信号为 5mV时，输出功率*大值为 1W因此电路系统总电压增益 55556/dBuRPAiLou???由于实际电路中会有损耗，应留有裕量，故取 6.55600dBAu??4下面进行各级增益分配：①音调控制级在kHzf1?时，增益为 10dB但实际电路有可能衰减，取 28.03dBAu??②集成功放电路增益应较大，取 401004dBAu?③混合级，一般采用集成运放组成，但受到增益带宽限制，增益不宜过大，取 12?uA ④话筒放大级，采用集成运放电路构成。5.175.72341dBA AAA A uuuuu???2电路论证分析 1功率放大电路常用音频集成功放有 LA 4100系列、TDA 2030SF404等。本课题设计采用 LA 4102其典型输出功率为 1.4W闭环增益为 45dB可满足要求。2音调控制器音调控制器是控制、调节音响放大器输出频率高低的电路，其控制曲线如图 4.2.2中折线所示。图中 kHzfo1?中音频率，要求增益 dBAuo0?kHzfL11?低音转折频率，一般为几十赫芝；1210LLff?中音频转折频率；kHzfH11?中音频转折频率；1210HHff?高音频转折频率，一般为几十千赫芝。图4.2.2音调控制曲线从图中可见，音调控制器只对低音频或高音频进行提升或衰减，中音频增益保持不变，音调控制器由低通滤波器和高通滤波器共同组成。实现此方案，可有两种形式。一种是用专用集成电路 LA 3600外接发光二极管频段显示器，可看见各频段的增益提升与衰减的变化情况，高中档收录机、汽车音响等设备中，一般采用专用音调控制集成电路。另一种是采用集成运放构成音调控制器，如图 4.2.3所示。5图 4.2.3音调控制电路设321CCC???中、低音频区，3C可视开路，高音频区，1C2C可视为短路。①当 0ff?时，缘电阻直流高压发生器的使用音调控制器低频等效电路如图 4.2.4所示，其中图 4.2.4a为1RP滑臂在*左端，对应于低音频提升*大的情况，图 4.2.4b为1RP滑臂在*右端，对应于低音频衰减*大情况。图 4.2.4a实质上是一个一阶有源低通滤波器，其传递函数表达式为 ab图 4.2.4音调控制器低频等效电路 a低音频提升 b低音频衰减 12121./1/1????jjRRRPUUSAio??????????4.2.1式中 2111CRP??或 21121CRPfL??221212CRRPRRP???或 2212122CRRPRRPfL???1Lff?时，2C可视为开路，运放的反相输入端为虚地，因运放输入电流 0?I4R影响可忽略，此时电压增益为：121RRRPA uL??4.2.21Lff?时，由式 4.2.1得 6?????????11.011211jjRRRPA u4.2.3模为 221211uLuA RRRPA ???4.2.4此时电压增益相对uLA 下降了dB32Lff?时，由式 4.2.3得 ?????????10111212jjRRRPA u4.2.5模为 uLuARRRPA 14.01021212????4.2.6此时电压增益相对uLA 下降了dB1721LLxLfff??范围内，电压增益衰减速率为 dB20?/10倍频程。同样可得出图 4.2.4b所示电路表达式，其增益相对于中频为衰减量。音调控制器工作在低音频时，幅频特性如图 4.2.2左半部虚线所示。②当off?时，音调控制器高音频等效电路如图 4.2.5a所示。高音频段1C2C可视为短路，4R与1R2R组成星形联接，为分析方便，将其转换成三角形联接后的等效电路如图 4.2.5b所示。ab图 4.2.5音调控制器高频等效电路 a高音频等效电路 b三角形联接后的等效电路直流高压发生器关系式为 /24141RRRRRRa???/14242RRRRRRb???/42121RRRRRRc???若取421RRR??则 421333RRRRRRcba?????这时高频等效电路如图 4.2.6所示，图 4.2.6a为2RP滑臂在*右端时，对应于高频提升*大的情况，图 4.2.6b为2RP滑臂在*左端时，对应于高频衰减*大的情况。该电路为一阶有源高通滤波器，采用等电位的大电流发生器应用其传递函数表达式为 743./1/1????jjRRUUSAabio?????????4.2.7333。

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