电阻电压变换电路实验报告,饶瑞.doc

文档介绍：电子技术课程设计报告专业班级: 099051 设计题目: 电压—电阻变换电路学生学号: 28学生姓名: 陈伟华指导教师: 程东方完成时间: 2011 年01月05日高职学院 2 目录一、设计任务与要求………………………………………….(1) 二、电路原理分析与方案设计……………………………….(2) 三、单元电路分析与设计…………………………………....(3) 四、总原理图及元器件清单………………………………….(4) 五、电路仿真与调试………………………………………..... (5) 六、实验分析与结果………………………………. ………....(6) 七、结论与心得……………………………………………..... (7) 八、参考文献………………………………………………..... (8) 3 设计课题题目( 模拟部分): 电压—电阻变换电路一、设计任务与要求设计电阻- 电压变换电路,实现将电阻 R x 的值(以 KΩ为单位)转换为同值电压(以 V为单位)。(一) 、设计目的(1)、学习使用分立元件三极管、二极管、场效应管。(2) 、使用 EDA 仿真软件进行设计。(二) 、设计要求及主要技术指标设计要求(1)、方案论证,确定总体电路原理方框图。(2)、单元电路设计, 合理选择元器件。(3)、仿真调试及测量结果。主要技术指标:(1)误差为正负 1%(比如 R x=5KΩ,电压值应该在 5V±(5*1%) 之间) (2)可以测量 10K 以内电阻。(三) 、仿真需要的主要电子元器件运算放大器( OP07 、LM741 、LM353 等任选)、电阻、电容等若干。(四) 、设计报告总结(1)、对所测结果进行全面分析。(2) 、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。(3) 、给出完整的电路仿真图。(4) 、体会与收获。4 二、电路原理分析与方案设计方案一、电路如下所示,其功能是将电阻 R4 的值(以 KΩ为单位)转换为同值电压(以 V 为单位)。电路由三个集成运放一个精密基准源和若干电阻组成。 A2 的输出电压 VO2 通过转换电阻 R4 与电阻 R1 串联分压,再经电压跟随器 A1 输出电压 V01 , 一路送给差分比例电路 A2 同相输路端, A2 反向输入端接有精密基准源 ; 另一路送给反向比例电路 A3. 电路的输出电压 V03 ,最后以数字电压表显示 VO 3 的值。 GND V1 V GND R1 100kΩ R2 100kΩ C1 1uF R3 100kΩ R4 Key=A 50% R5 R6 100kΩ VEE -15V U5A LF353D U5B LF353D 4 3 U6A LF353D R7 50kΩ 7 GND GND R8 100kΩ 6 VEE VCC 15V VCC R9 100kΩ 8 VCC 15V VCC VEE -15V VEE XMM1 9 GND GND 11 GND GND 5 1取 R5= Ω,R7=R8//R9=50K Ω,R1 ~ R9=100K Ω由图可知 V01=R4/(R5+R4) 或 V02=(1+R1/R4)V01 而 V02=VO1 — , V03= — V01 ,故(1+R5/R4)V01= VO1 — , 即 V01= — R4/R5 × 因此, V03= — V01= × (R4/R5)=R4( 以V为单位) 这样就实现电阻——电压变换 5 方案二如下图所示, A2 是反相放大器, Rx 接在反馈环路中。若失调电压和输入偏置电流等误差源可以忽略,则 A2 输出电压 U。=-UR(Rx/Rs) ,可求出 Rx=Rs/-UR o 选择基准电阻 RS ,得到一个固定的基准电压,这是输出电压 U0. 表示被测电阻并可直接读出 0Rs在2OO Ω一2MΩ全量程范围内以 10倍为单位分挡,并转换成 0一2V的电压输出。采用由温度补偿式稳压二极管 VD1 构成的基准电压发生电路,反相放大器 Al将产生的约 8,3V电压衰减到-2·OV。最小电阻挡时,输出电流为 lOmA 。减轻运算放大器的负担,可用 VTl 来增强电流。通过两种方案的比较,第一种方案较好. 6 三、单元电路分析与设计电路由三个集成运放一个精密基准源和若干电阻组成。 A2 的输出电压 VO 2 通过转换电阻 R4 与电阻 R1 串联分压,再经电压跟随器 A1 输出电压 V01 ,一路送给差分比例电路 A2 同相输路端, A2 反向输入端接有精密基准源 ; 另一路送给反向比例电路 A3. 电路的输出电压 V03 ,最后以数字电压表显示 VO3 的值。(1)电压跟随器 A1 电压放大器的输出阻抗一般比较高,通常在几千欧到几十千欧