(一)赛题要求
(1)按图所示电路搭建三极管差分放大电路,并调试使之正常工作。晶体管使用 9013。
图 2 三极管差分放大电路
(2)设计差分信号源对所制作的放大器的性能进行测试,产生测试所用差分信号uid。uid满足以下要求:
a) 共模信号电压范围:0V~1V,10mV 步进。
b) 差模信号电压范围:幅度(0-100mV),10mV 步进;频率范围 100Hz~1MHz,100Hz 步进。
c) uid共模信号电压和差模信号幅值可设置,差模信号频率可设置。
d) 测试仪显示的uid参数指标,与通过示波器测量观察的uid参数指标误差不超过 5mV。
(3)测量放大倍数,并显示记录。在 1KHz 下测量放大器的电压放大倍数 A。
(4)输入电阻测量 ,在 1KHz 下测量放大器的输入电阻。
(5)测量差分放大电路的幅频特性,并在液晶屏上显示,计算出上限截止频率。
(6)其它
(7)设计报告
(二)工程原理
信号发生器原理
信号发生器的原理是根据余弦函数相位和幅值的对于关系,从相位出发,由不同的相位给出不同的电压幅位,再经过D/A变换和滤波后得到一定频率和调频的模拟信号,图2.1信号发生器原理框图为信号发生器功能模块组成。
图3-1-1信号发生器原理图
若相位累加器有N位,时钟频率为c1ock,频率控制字为Fword·N位的相位累加器可以对时钟频率进行2N分频,所以信号发生器的精度达
(2.1)
频率控制字是用来控制累加器的步进,累加器的步进计算公式 (2.2)
(2.3)
(2.4)
信号发生器的工作流程是,把所需的DDS的波形抽样量化.然后把量化的数据直接存储到FPGA的BlockRAM,中,再在时钟频率的控制下直接从BlockRAM中读取数据,送到D/A后输出原来的波形。
差分放大器原理
在差模电路中,因温度变化,电源波动引起的两个差动管的等效输入漂移电压,相当于一对共模信号,作用使得每管的输出端漂移电压大为减少,如果双端输出,则被完全抵消,而差模信号将被正常放大。
图4-1-2输入波形模拟
图4-1-3输出波形模拟
(三)测试方案与测试结果
经现场测试,输入两个峰峰值为0.05V的1KHz正弦波差模信号,放大倍数约为48倍,共模信号被抑制。
由于信号发生器并未制做成功,测试环节输入信号采用双路信号发生器产生的信号,幅频曲线图因此未继续完成。
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器件 | 类型 | 描述 | 数据手册 |
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GRM1882C2A471JA01D | 贴片电容(MLCC) | 点击下载 | |
S9013 | 三极管(BJT) | 点击下载 | |
RC0603FR-073KL | 贴片电阻 | 阻值(欧姆):3K 精度:±1% 功率:1/10W 温度系数:±100ppm/°C 3K 0603 1% 国巨贴片电阻 | 点击下载 |
733910083 | RF同轴连接器(天线座) | 点击下载 |
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