3.前置放大器设计与应用1、实验目的1.1、复习前置放大器的相关概念，理解差模信号与共模信号学习前置放大器的设计技巧。1.2、实际进行差分信号产生、测试；用运放构成仪表放大器并进行性能测试；偏置电路设计及共模信号抑制的常用方法1.3、了解阻抗匹配、1*利用仪表放大器IC模块进行前置放大器设计与性能测试2、实验仪器及器件2.1、实验仪器设备：直流稳压电源、数字示波器函数信号发生器、数字万用表。2.2、可用元件清单：运放：LM324*1、UA741*3电阻：1M*2、20K*4、10K*3、5.1K*2、1K*1、2025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 1 1.1、复习前置放大器的相关概念，理解差模信号与共模信号， 学习前置放大器的设计技巧。 1.2、实际进行差分信号产生、测试；用运放构成仪表放大器， 并进行性能测试； 1.3、了解阻抗匹配、偏置电路设计及共模信号抑制的常用方法。 *利用仪表放大器IC模块进行前置放大器设计与性能测试。 3、前置放大器设计与应用 1、实验目的 2.1、实验仪器设备：直流稳压电源、数字示波器、 函数信号发生器、数字万用表。 2.2、可用元件清单：运放：LM324*1、UA741*3、 电阻：1M*2 、20K*4 、10K*3 、5.1K*2 、1K*1 、 2、实验仪器及器件
电阻：100K*12.3、扩展实验元件：仪表运放：AD623*110K*2、1K*1：电容：0.1uF*2、10uF*22.4.（简称运放）介绍集成运算放大器U1UA741运放的符号：102）！单运放UA741引脚排列：负电源①正电源85867③同相输入端；②反相输入端；UA741AD623?输出端①与③脚补偿调零端?2323*3）仪表运放AD623引脚排列：①+VS：①Vs：②反相输入端③同相输入端；③输出端：①RG+RG：③REF4）4运放LM324引脚排列：111081413129：正电源；(11)负电源②：反相输入端；③：同相输入端；LM324?：输出端另3个运放的输出端分别为、③、（14)。反相输入端分别为③、③、（13)同相输入端分别为③、(12)102025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 2 2.3、扩展实验元件：仪表运放：AD623*1、电阻：100K*1、 10K*2、1K*1； 电容：0. 1uF*2 、10uF*2。 1）运放的符号: 2.4、集成运算放大器（简称运放）介绍 2）单运放UA741引脚排列： ⑦正电源; ④负电源; ②反相输入端; ③同相输入端; ⑥输出端; ①与⑤脚补偿调零端。 4）4运放LM324引脚排列： 8 7 6 5 UA741 1 2 3 4 ④:正电源; ⑾:负电源; ②:反相输入端; ③:同相输入端; ①:输出端。 另3个运放的输出端分别为⑦、⑧、⒁。 反相输入端分别为⑥、⑨、⒀。 同相输入端分别为⑤、⑩、⑿。 3 2 6 7 4 1 5 U1 UA741 - + + - - + + - 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 V- LM324 V+ ） *3）仪表运放AD623引脚排列： 8 7 6 5 AD623 1 2 3 4 ⑦+VS; ④-VS； ②反相输入端; ③同相输入端; ⑥输出端；①-RG;⑧+RG；⑤REF
3、实验预习要求复习运放进行线性放大的相关理论知识，能对输入电阻输出电阻、共模抑制比CMRR及增益进行计算。主要相关概念及公式差模信号是两个输入电压之差：Vid=Vi1-Vi2共模信号是两个输入电压的算术平均值：Vic=（Vi1+Vi2)/2差模电压增益：AvD=Vod/Vid=Vod/(Vi1-Vi2）共模电压增益：Avc=Voc/Vic=2*Voc/(Vin+Vi2）根据线性放大电路叠加原理求出总的输出电压：V=AvD*Vid+Avc *Vic共模抑制比：KCMR=LAvD/Avc共模抑制比用分贝数（dB）表示：KCMR=20lglAvD/Avc/dB3长江大学龙从玉2025/11/15
2025/11/15 长江大学 龙从玉 3 3、实验预习要求 复习运放进行线性放大的相关理论知识，能对输入电阻、 输出电阻、共模抑制比CMRR及增益进行计算。 差模信号是两个输入电压之差：Vid=Vi1-Vi2 共模信号是两个输入电压的算术平均值：Vic=(Vi1+Vi2)/2 差模电压增益：AVD=Vod /Vid =Vod /(Vi1-Vi2) 共模电压增益：AVC=Voc /Vic =2*Voc /(Vi1+Vi2 ) 根据线性放大电路叠加原理求出总的输出电压： Vo= AVD *Vid +AVC *Vic 共模抑制比：KCMR=| AVD / AVC| 共模抑制比用分贝数（dB）表示： KCMR=20lg| AVD/ AVC | dB 主要相关概念及公式
实验内容与实验步骤4.1.差模信号与共模信号的获取与测量，如下图-1（A）为一个电桥。表-1共模电压与差模电压的测量通过改变Rw1或Rw2可A点B点共模电压差模电压组数以使A、B两点的电压改VAVBVc=(VA+ VB)/2Vo=VA-VB变，测量A、B两点的共1模电压和差模电压23VCCAVALUE=12VAUI:AN+)VALUE=12VR2R1U1:A1M1M图-1B用运放构成电压ALM324B跟随器与反相器，将信号源输出信号转化为差VUI:ANA)RW2RW1AMP=10mOFFSET=02.2k1k分信号。FREO=1kU1:BPHASE=OTHETAROR1LM324图-1R2差模信号与共模信号测量电路2025/11/15长江大学龙从玉4
2025/11/15 长江大学 龙从玉 4 4、实验内容与实验步骤 4.1、差模信号与共模信号的获取与测量，如下图-1(A)为一个 电桥。 表-1 共模电压与差模电压的测量 组数 A点 VA B点 VB 共模电压 VC=(VA+VB)/2 差模电压 VD=VA-VB 1 2 3 A B R1 1M R2 1M 96% RW1 1k 98% RW2 2.2k VCC VALUE=12V A B 3 2 1 4 11 U1:A LM324 5 6 7 4 11 U1:B LM324 U1:A(V+) VALUE=12V U1:A(V-) us AMP=10m OFFSET=0 FREQ=1k PHASE=0 THETA=0 R1 10k R2 10k 图-1B 用运放构成电压 跟随器与反相器，将信 号源输出信号转化为差 分信号。 通过改变RW1或RW2可 以使A、B两点的电压改 变，测量A、B两点的共 模电压和差模电压。 图-1 差模信号与共模信号测量电路
分立运放构成典型仪表放大器电路的测试，（用三个运放uA741组成仪表放大电路如图-2）。理解共模信号与差模信号，测试共模与差模放大倍数，计算共模抑制比；理解单端输入、双端输入与差分输入方式，进行放大电路设计4.2、！单端输入信号的测试将图-2中的一个输入端接地，另一输入端接信号（接电桥B点）。用万用表测试B点输入信号电压（调节RW2）及输出信号电压（OUT端对地电压）。此种方式可用于作一般单极性信号放大。表2单端输入信号测试组数增益单输入电压（mV）输出电压（mV）1235长江大学龙从玉2025/11/15
2025/11/15 长江大学 龙从玉 5 分立运放构成典型仪表放大器电路的测试， （用三个 运放uA741组成仪表放大电路如图-2 ）。理解共模信号与差 模信号，测试共模与差模放大倍数，计算共模抑制比；理解单 端输入、双端输入与差分输入方式，进行放大电路设计。 4.2、单端输入信号的测试 将图-2中的一个输入端接地，另一输入端接信号（接电桥B 点）。用万用表测试B点输入信号电压（调节RW2）及输出信 号电压（OUT端对地电压）。此种方式可用于作一般单极性 信号放大。 表2 单端输入信号测试 组数 单输入电压(mV) 输出电压(mV) 增益 1 2 3