暑假级信号计划.doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途2013.7.152013.8。27信号10级培训计划一、集成运放参数测试仪(7.157.22)一、任务设计并制作一台能测试通用型集成运算放大器参数的测试仪,示意图如图1所示.图1二、要求1、基本要求(1) 能测试VIO(输入失调电压)、IIO(输入失调电流)、AVD (交流差模开环电压增益)和KCMR (交流共模抑制比)四项基本参数,显示器最大显示数为 3999;(2)各项被测参数的测量范围及精度如下(被测运放的工作电压为15V):VIO:测量范围为040mV(量程为4mV和40mV),误差绝对值小于3读数+1个字;IIO:测量范围为04A(量程为0。4A和4A),
2、误差绝对值小于3读数+1个字;AVD:测量范围为 60dB120dB,测试误差绝对值小于3dB;KCMR:测量范围为 60dB120dB,测试误差绝对值小于3dB; (3)测试仪中的信号源(自制)用于AVD、KCMR参数的测量,要求信号源能输出频率为5Hz、输出电压有效值为4 V的正弦波信号,频率与电压值误差绝对值均小于1%;(4)按照本题附录提供的符合GB3442-82的测试原理图(见图2图4),再制作一组符合该标准的测试VIO、IIO、AVD 和KCMR参数的测试电路,以此测试电路的测试结果作为测试标准,对制作的运放参数测试仪进行标定。2、发挥部分(1)增加电压模运放BWG (单位增益带宽
3、)参数测量功能,要求测量频率范围为 100kHz3.5MHz,测量时间10秒,频率分辨力为1kHz;为此设计并制作一个扫频信号源,要求输出频率范围为 40kHz4MHz,频率误差绝对值小于1%;输出电压的有效值为2V0。2 V;(2)增加自动测量(含自动量程转换)功能。该功能启动后,能自动按VIO、IIO、AVD 、KCMR 和BWG的顺序测量、显示并打印以上5个参数测量结果;(3)其他。三、评分标准项 目满分基本要求设计与总结报告:方案比较、设计与论证,理论分析与计算,电路图及有关设计文件,测试方法与仪器,测试数据及测试结果分析。50实际制作完成情况50发挥部分完成第(1)项30完成第(2)
4、项15其他5四、说明1、为了制作方便,被测运放的型号选定为8引脚双列直插的电压模运放F741 (LM741、A741、F007等)通用型运算放大器;2、为了测试方便,自制的信号源应预留测量端子;3、测试时用到的打印机自带.附录:参照GB344282标准,VIO、IIO、AVD 和KCMR参数的测试原理图分别如图2、图3和图4所示。图3和图4中的信号源可采用现成的信号源。为了保证测试精度,外接测试仪表(信号源和数字电压表)的精度应比自制的运放参数测试仪的精度高一个数量级。(1)VIO、IIO电参数测试原理图图2 在K1、K2闭合时,测得辅助运放的输出电压记为VL0 ,则有: 在K1、K2闭合时,
5、测得辅助运放的输出电压记为VL0 ;在K1、K2断开时,测得辅助运放的输出电压记为VL1,则有:(2)AVD电参数的测试原理与测试原理图 图3设信号源输出电压为VS,测得辅助运放输出电压为VL0,则有(3)KCMR电参数的测试原理与测试原理图图4设信号源输出电压为VS,测得辅助运放输出电压为VL0,则有 附录说明1、测试采用了辅助放大器测试方法.要求辅助运放的开环增益大于60dB,输入失调电压和失调电流值小;2、为了保证测试精度,要求对R、Ri、Rf的阻值准确测量,R1、R2的阻值尽可能一致;IIO与R的乘积远大于VIO; IIO与Ri / Rf的乘积应远小于VIO.测试电路中的电阻值建议取:
6、Ri =100、Rf =20 kW100kW、R1 = R2=30kW、RL=10 k、R=1M;3、建议图3、4中使用的信号源输出为正弦波信号,频率为5Hz、输出电压有效值为4 V.二、简易心电图仪(7。228.1)一、任务设计制作一个简易心电图仪,可测量人体心电信号并在示波器上显示出来,示意图如下:导联电极说明:RA:右臂;LA:左臂;LL:左腿;RL:右腿。第一路心电信号,即标准I 导联的电极接法:RA 接放大器反相输入端(),LA 接放大器同相输入端(),RL 作为参考电极,接心电放大器参考点。第二路心电信号,即标准II 导联的电极接法:RA 接放大器反相输入端(),LL 接放大器同相
7、输入端(),RL 作为参考电极,接心电放大器参考点。RA、LA、LL 和RL 的皮肤接触电极分别通过1.5m 长的屏蔽导联线与心电信号放大器连接。二、要求1、基本要求(1) 制作一路心电信号放大器,技术指标如下:a电压放大倍数:1000,误差: 5%;b3dB 低频截止频率:0。05Hz(可不测试,由电路设计予以保证);c3dB 高频截止频率:100Hz,误差:10Hz;d频带内响应波动:在3dB 之内;e共模抑制比:60dB(含1.5m 长的屏蔽导联线,共模输入电压范围:7.5V);f差模输入电阻: 5M(可不测试,由电路设计予以保证);g输出电压动态范围:大于10V.(2) 按标准I 导联
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