苏州大学 系统实验二 综合实验.docx

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苏州大学系统实验二综合实验

基准电压源及电压放大

学号：

1028401106姓名：

鞠青云

一．实验目的

设计一个基准电压的产生和放大电路

（1）采用基准电压源产生一个2.0V的稳定电压；

（2）采用运放对基准电压源进行放大。

二．实验原理

1.MC1403

MC1403是一种IC型号，是低压基准芯片。

输入电压范围：

4.5V~40V

输出电压：

2.5V±25mV

输出电流：

10mA

上图是MC1403的引脚图，在实际电路中，在引脚1接输入电压，引脚2接输出电压，引脚3接地。

2.LM358

上图是LM358的引脚图，由图中可知LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器。

在引脚8上接入工作电压3~30V，将引脚4接地，LM358可以正常工作。

3.同相电路：

Vin=（R1*Vout）/（R1+R2），Vout=（1+R2/R1）*Vin

4.反相电路

（Vin-0）/R1=（0-Vout）/R2，Vout=-（R2*Vin）/R1

三．实验内容

1.用multisim画原理图并仿真，记录仿真的结果。

A．采用基准电压源产生一个2.0V的稳定电压

由上图可知，结点2的电压约为2.5V，采用分压电路，可得结点2的电压为2.0V。

（图中电容作用是滤去噪声）

B．采用运放对基准电压源进行放大

1.同相放大：

在本电路图中，Vin=（R1*Vout）/（R1+R2），即Vout=（1+R2/R1）*Vin

由于在此电路中，R1=R2，则此时放大倍数为2，所以Vout=5V。

要使电路获得其他的放大倍数，只要改变电阻R2的值就可以实现，R2可以用滑动变阻器代替。

2.反相放大：

在本电路图中，（Vin-0）/R1=（0-Vout）/R2，即Vout=-（R2*Vin）/R1。

而在此电路图中，R2=R1，此时放大倍数为-1，则Vout=-2.5V。

要使电路获得其他放大倍数，只要改变R2的阻值即可，R2可以用滑动变阻器代替。

同相与反相可以连入同一个电路图中，即从MC1403的输出端并联输入两个运放电路中去。

如下图所示：

2.根据仿真所用的电路原理图，焊接实物图，并且测量结果。

A．实物图正反面：

B.产生2V的电压：

C．同相放大电路，此时电路中的R1和R2均为1k：

此时电路应该放大2倍，符合要求。

D.反相放大，此时电路中的R1为1k，R2=1.62k

此时电路应该放大-1.6倍，符合要求。

3.结论：

上述电路能够实现用基准电压产生2V稳定电压功能以及对基准电压产生源进行放大的功能。

4.AltiumDesigner制作PCB板。

A．电路图

B.镀铜前的PCB板

C.完成镀铜后PCB板正反面

四．实验总结

MC1403是低压基准芯片，常用于8~12bit的D/A芯片的基准电压等一些需要基本精准的基准电压的场合，产生2.5V的稳定电压。

LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。

它的使用范围包括传感放大器、直流增益模组，音频放大器、工业控制、DC增益部件和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

Multisim10.0版本中无法对LM358P进行准确的仿真，与实际电路差别十分大，上面所有的仿真均是在Multisim11.0版本中进行的，所以软件不可能永远对的，得联系实际，搞清楚电路的基本原理。

利用运放，可以对输入电压进行同相放大和反相放大，从而获得我们所需要的电压。

在对电路输入电压进行放大时，放大后的电压不可能在驱动电压的范围之外，所以输入电压不可能被无限的放大；当对电压进行反相放大时，要注意输入双电源驱动，这样才能将输入电压进行反相放大。