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集成运放参数测试仪

集成运放

5星 · 超过95%的资源需积分: 10 28 下载量 163 浏览量 2013-05-10 21:04:52 上传评论 2 收藏 1.62MB DOC 举报

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电子信息科学与技术专业的毕业论文绝对精品

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集成运放参数测试仪

一、集成运放参数测试仪性能指标

工作电压：±15V

：测量范围：0～40mV（＜小于 3%读数±1 个字）；

：测量范围：0～4μA（＜3%读数±1 个字）；

：测量范围：60dB～120dB±3dB；

CMR

：测量范围： 60dB～120dB±3dB；

输出频率：5Hz

输出电压有效值：4 V

频率与电压值误差绝对值均小于 1%；

二、设计思路：

本设计以单片机STC89C52为控制核心，利用数模转换器

ADS1110以及继电器，为切换开关，对被测量信号进行采样，通过

单片机处理完成对运算放大器LM741的UIO，IIO，AVC，KCMR等

参数的测量。并通过系统显示接口，利用液晶显示装置将测试的结

果进行显示，同时本系统还能通过键盘进行人机交流，实现按下一

个按键就可以对该运放的某个参数进行测试。

三、系统结构图

四、方案比较与选择：

主控芯片部分

方案一：采用STC89C52单片机。优点是芯片结构简单，使用相

对容易；缺点是不带AD转换电路，需要外接AD转换芯片，测量精

度相对较低。

方案二：采用凌阳SPCE061A单片机。优点是自带AD转换模块，

测量精度相对较高，能进行音频处理等多种智能化功能；缺点是结

构复杂，使用起来相对繁琐。

由于此方案的核心内容在测试电路部分，主控芯片的选择对结

果的影响相对较小，综合以上芯片的性能以及自身的情况，选择使

用相对简单的STC89C52单片机。

信号发生器的选择

方案一：利用传统的模拟分立元件或单片压控函数发生器

MAX038，可产生三角波、方波、正弦波，通过调整外围元件可以

改变输出频率、幅度，但采用模拟器件由于元件分散性太大，即使

用单片函数发生器，参数也与外部元件有关，外接电阻电容对参数

影响很大，因而产生的频率稳定度较差、精度低、抗干扰能力差、

成本也较高。

方案二：采用ICL8038芯片产生信号。优点是电路简单，波形好，

控制方便，缺点是频率有限。

由于需要的频率不宽，综合以上考虑，选择电路简单，波形好，

控制方便，精度和抗干扰能力更强的ICL8038作为信号发生器。

显示模块的选择

方案一：采用液晶显示模块SVM12864（LCD）。占用 I/O口多，

控制复杂，但可以显示汉字和简单图形等，功能强大

方案二：采用液晶显示模块1602。占用I/O口少，控制简单，每

行可显示16个字符。

虽然SVM12864功能相对强大，但是采用1602更为合理。因为

需要显示的参数不多，且都是英文字母和数字，因此选择控制简单

的1602液晶显示模块。

五、测量原理

2.1 失调电压Vios

理想运放当输入电压为零时，其输出电压也为零，但实际运放电路

当输入电压为零时，其输出端仍有一个偏离零点的直流电压Vios。

这是由于运放电路参数不对称所引起的（在室温25度和标准电源电

压下）为了使这一输出直流电压Vios 为零，必须先在输入端加一个

直流电压作为补偿电压! 以抵消偏离零点的输出电压。这个加在输

入端的电压即为输入失调电压Vios（显然Vios越小，说明运算放大

器参数的对称性越）

2.2 失调电流Iio

运放的输入偏置电流是指运放输入级差分对管的基极电流

IB1，IB2，其中IB1指同相输入端基极电流，IB2指反相输入端基极

电流运放的输入失调电流是指当运放输出电压为零时，两个输入端

静态电流的差值，即Iio=IB1- IB2"（显然：Iio的存在将使输出端零

点偏移! 信号源阻抗越高，失调电流的影响越严重）

2.3 共模抑制比K C M R

表征运放对共模信号抑制能力的参数叫共模抑制比! 用KCMR表示。

KCMR定义为差模电压增益Avd 和共模电压增益Avc 之比，即

KCMR = Avd/Avc。运放对共模信号有很强的抑制能力。

2．4 开环放大倍数的测量

即输出电压与输入电压的比值。

六、电路设计

3.1 失调电压VIO测量电路

输入失调电压的测量原理如图1所示：图中直流电路通过RI和RF接

成闭合环路，通常RI的取值不超过100欧

测量电路：

测量方法：

根据输入失调电压的定义得：

3.2 失调电流IIO测量电路

测量电路：

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guoba2058

2014-01-16

挺好的，很有参考价值
chylchylchyl

2014-07-07

比较有用，写大作业参考了一些

u010650460

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