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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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