实验六 运放音频放大电路设计与测试.pdf

《电子电路基础：运放音频放大电路设计与测试》\n\n运放音频放大电路是电子工程中的一个重要组成部分，尤其在音频信号处理中扮演着关键角色。本实验旨在通过设计、仿真和测试，让学生深入理解运算放大器的工作原理及其在音频放大电路中的应用。实验以北京邮电大学2023新版《电子电路基础》课程为背景，针对大一学生开展，旨在提升学生的电路设计和分析能力。\n\n实验主要分为以下几个部分：\n\n1. **电路设计**：设计时需要避免运放共模抑制比的影响，即确保电路对差模信号有高增益，对共模信号有低增益。增益要求为40dB（约200倍），采用反相输入方式以满足输入阻抗为10kΩ的要求。为了实现这个增益，采用了T型反馈电路结构。电路中电阻R2、R3、R4、R5的选择需考虑静态功耗和运放输入端的直流匹配。例如，R2最大值设为100kΩ，R3和R4相等，计算出R3和R5的值，以保证增益为40dB。电容C1和C2的选取则依据通频带要求，C1使得在20Hz处其容抗为R1的0.1倍，C2则在同频率下为R6的0.1倍，以确保低频响应。\n\n2. **Multisim仿真**：使用Multisim软件进行电路仿真，分别对10mv和100mv的1kHz正弦波输入信号进行测试，观察输入和输出波形，同时进行频率特性仿真，获取电路的频率响应曲线。\n\n3. **实际电路测试**：利用AD2口袋仪器进行实际电路测试，同样关注频率特性和增益，对比仿真结果与实际测试数据的差异。\n\n4. **参数对比分析**：将计算、仿真和测试的数据进行对比，如增益、截止频率等，以评估理论设计的准确性与实际电路性能的吻合度。\n\n通过本次实验，学生不仅能够掌握运算放大器电路设计的基本原则，还能了解电子元件参数对电路性能的影响，以及如何通过仿真工具预测和验证电路行为。此外，实际操作测试环节有助于培养学生的动手能力和问题解决能力，进一步加深对电路理论的理解。\n\n总结来说，本实验报告全面覆盖了从理论设计到实际操作的全过程，对于理解和应用运算放大器电路具有很高的教学价值，也是电子工程初学者必不可少的实践环节。