用三种运放制作LP唱机的唱头放大器

用三种运放制作LP唱机的唱头放大器

2011年购买了一台皮带传动、全铸铝唱盘的LP黑胶唱机——美国狮龙PM-9805。此唱机唱头是动磁型（MM）的。狮龙PM-9805底噪非常低，即使戴上监听级别的耳机来听，其微弱的交流声也几乎不可闻。

但此唱机没有内置的唱头放大器，需要自己另外制作。

为了使用此唱机，DIY了MM唱头放大器。先后用三种IC，实验了两种类型。

一、先用LT1057制作反馈型唱放。

LT1057是1992年专程去上海一家无线电/音响商店买的。电路图和做好的实物及印版图片如下：

该线路放大倍数计算：

低频：【(0.68K+910K+56K+4.7K)/1.2K 】+1=810

中频：【(0.68K+56K+4.7K)/1.2K 】+1 =52

高频：（0.68K/1.2K ）+1=1.57

RIAA 均衡网络转折频率的时间常数计算：

高频（4.7K+56K ）×1.2nF=72.84μS

中频（4.7K+56K ）×4.3nF=260μS

低频910K ×4.3nF=3913μS

与RIAA 标准转折频率的时间常数相比，有些误差。

RIAA 标准转折频率的时间常数如下：

t1=treble time constant, 75uS（2120 HZ）

t2=medium time constant, 318uS （500.5HZ）

t3=bass time constant, 3180uS （50.5HZ）

这可能是此系成品机线路，采用非标准系列元件不方便所致。

由于我第一次DIY唱头放大器，没有经验，所以没有修改，照搬原线路的设计值挑选元件。所有元器件都从手头已有的元件中挑选。 LT1057采用金属封装的。

±15V稳压电源用美国线性技术公司LT317和LT337制作，而不是常见的LM317、LM337。LT317和LT337也是1992年在上海同一家无线电/音响商店购买的。当时国内《无线电与电视》杂志介绍说，美国线性技术公司LT317和LT337的稳压性能特别好，共模抑制比很高，输出紋波极小，输出电压漂移极小，特别适合用来制作±稳压电源。电路图如下。图中可调电位器采用多圈精密电位器，以避免阻值漂移引起输出电压波动。

稳压电源图片如下，±15V分别用LT317和LT337。

整流元件采用60V、10A肖特基二极管。此管内部有2个二极管，本身是共阴极结构，引出1个阴极，两个阳极。我在外部再将两个阳极引出脚并联起来，实现两管并联运用，达到进一步降低内阻，提高开关速率，减少整流输出波形毛刺的目的。此举效果很好，唱放做

好后，没有来自电源的任何干扰。

试机在重播音乐时，反馈型唱放的定位、三维(3D)、空气感和速度反应等等的表现平平，很一般，尤其高频虽然较柔顺，但细节不多，有些暗晦：中频不够饱满，人声底气有些不足；低频的量感虽然较多，但无力——较"肥"。尽管听感上有这么多的缺点，但唯一的优点也是明显的：信噪比较高，唱头输入端对地短路时，唱放输出0.02mV(RMS)，放唱片时输出500～1200mV(RMS)，信噪比88～94db。对于唱头放大器，信噪比固然重要，但是听感更加重要。然而定位、三维(3D)、空气感和速度反应等等表现平平正是反馈型唱放先天缺点，无法从根本上改变。于是想试试RC衰减型唱放音音质如何。

二、用美国线性技术公司LT1058制作RC衰减型唱放。

（1）首先确定唱放所需的增益：

MM唱头输出2.5mV，

带前置放大的合并式功放所需的输入电平：550mV～1000 mV（RMS）

输入到输出所需增益：20㏒（550/2.5）=20㏒220=46.8 db

RC衰减网路将衰减增益约20db,

所以电路总增益：

47db＋20db=67 db

第一级运放增益：20㏒（160/1）=20㏒160=44 db

第二级级运放增益：20㏒（180/10）=20㏒18=25 db

（2）再计算RIAA均衡网络转折频率的时间常数

采用Gautau版主（在中国音响DIY的网名）的建议，以英国新式的 RIAA / IEC 60098——2505 μS 為基礎计算

R1 x C1 = 590.8018868μS

( R1 + R2 ) x C2 = 2505μS

R2 x C2 = 318μS

R1 // R2 x C1 = 75μS

另外2个电阻和2个电容取值，还必须满足以下比例关系：

R1÷R2= 6.877358491——这保证LP重放时低頻结像力与爆炸力可与CD一比。

C2 ÷ C1 = 3.701748503——这保证LP重放时高频既不暗晦又不刺耳。

线路图来源于“中国音响DIY”Gautau版主的设计，只是运放换成手头已有的LT1058：

由于RIAA均衡网络的阻容元件的参数准确性非常重要，任意一个失准都将影响音质，所以用原装进口（made in USA）美国FLUKE 79数字万用表，从自己20多年积累的元件库中仔细挑选，尽量准确。下面是电容库的部分元件：

RIAA均衡网络的阻容元件都是串串并并地组合而成的。

由于LT1058输入级采用JEFT，输入电流是PA级的，所以为了防止印板上位于运放输入端附近的正负15V电源线对运放的“Rf”干扰，制作时注意了左右声道的第一级运放输入端（2、3脚和12、13脚）的落地方式——采用地线将2、3脚和12、13脚分别包围起来，

元件用引脚或飞线跨过地线包围圈接往2、3、12、13脚。理论根据见书籍节录：

印版上做“Guard”的方法见下图：

实际PCB图片，可明显见到两个用地线围成的“Guard”：

试机在重播LP音乐时，其定位、三维(3D)、空气感和速度反应等等的表现很好，尤其高频虽然细节较多，但很柔顺，既华丽，又不刺耳：中频够饱满，人声底气挺足；低频的量感较多，且有力——不"肥"。最大的问题是信噪比较低，唱头输入端对地短路时，唱放输出0.05mV(RMS)，放唱片时输出500～1200mV(RMS)，信噪比80～87.6db。唱放带唱头空载通电时，耳朵离音箱20厘米以内就能听到哼声。这正印证了一句老话：“有所得，必有所失”。信噪比劣于反馈型唱放正是衰减型唱放的先天不足，于是想到换性能更好的超低噪声单运放，试试音质和信噪比是否有所改进。

三、用美国线性技术公司LT1028制作RC衰减型唱放。

用美国线性技术公司4块LT1028超低噪声高速精密单运放重新制作了RC衰减型MM唱头放大器。

LT1028输入晶体管是双极型而不是FET型的。该运放最大优点是超低噪声，是美国线性技术公司专门针对在高灵敏度仪器中运用而设计开发的。LT1028运放的内部电路见下图：

LT1028也是1992年购买的。

元器件参数都严格按照电路图设计的数值，用原装进口（made in USA）美国FLUKE 79数字万用表仔细挑选，尤其RIAA均衡网络的RC元件数值没有误差，多数R、C是用2个以上元件串联或并联构成最后的精确值，最多的使用4个电容并联而成1个电容。由于制作LT1058 RC衰减型唱放时，挑完了所有能合成20.632K的电阻，所以到杭州电子市场买了20K和0.62K五环电阻各100个，从中挑选4个组成20.632K的电阻。

四运放LT1058换成单运放LT1028，如下图：

虽然LT1028是输入电流nA级的全双极型运放，但为了以后能直接换用OPA627、OPA637等pA级输入电流的单运放（输入级是EFT），制作时同样注意了运放输入端（2、3脚）的落地方式——采用地线将2、3脚包围起来，元件用引脚或飞线跨过地线包围圈接往2、3脚。实际PCB见下图，图中可见到四个用地线围成的“Guard”，运放的输入端的2、3脚位于“Guard”包围圈的中间：

元器件的选择：

（1）电容

信号通路的的电容，包括RIAA均衡网络的电容，不能采用圆筒型卷绕式的，因为这种类型的电容器有微音效应即麦克风效应，将严重影响音乐的重播效果。我采用云母电容、MKP或CBB聚丙烯电容。输出耦合电容采用耐压100V的叠片型聚丙烯电容，尽管体积较大（见印版上的长方形大电容，其叠片结构一目了然），但频率响应较好。

运放反相端的电解，采用金属壳“湿”钽电解，因为这种类型电解的漏电和频率响应指标都优于铝箔卷绕式电解。

板上滤波电解选择余地较大，不必过于苛刻。我采用手头已有的紫色和红色封皮的ELNA音响专用电解，从封皮的颜色可以辨别出它的级别——属于“音响级”。这电解也是1992年买的。正负15V稳压电源的滤波电解采用深蓝色封皮的“普通级”。棕色封皮的电解则属于耐温125℃的“工业级”。

（2）电阻

采用金属膜或碳膜电阻均可以。碳质电阻有热噪音和散弹噪音、金属膜有散弹噪音、线

绕电阻有热噪音，在选择电阻时须多加留意。我采用五环金属膜电阻。

安装：

电源变压器采用成品R型铁芯、双18 V绕组变压器，工作温升非常低，漏磁小。变

压器唱头放大器板及稳压电源板一起装进一个“金利来”的木质包装盒中，见下图：

使用效果：

得益于Gautau版主的优秀电路设计，LT1028唱放的音质非常好。高频：细节很多，丝滑柔顺：中频：人声底气很足，饱满而甜美，美的没得说的——听《蔡琴老歌》LP时，仿佛蔡琴就站在面前似的。低频：下潜很深，厚实有力，富有弹性，但不肥，蔡琴“痴痴的等”中的强大的低音贝司表现得恰到好处。整体空间感和空气感非常好，很接近真空管唱放的韵味。这不仅与RC衰减型电路形式有关，可能也与LT1028静态电流较大（约10mA）有关——连续工作几小时后，用手摸IC，感到有些烫手，手指在上面有些挺不住。

唱放的底噪很低。唱头输入端对地短路时，唱放输出0.015mV(RMS)，放唱片时输出500～1200mV(RMS)，信噪比90～98db。唱放带唱头空载通电时，耳朵紧贴音箱，听不到一点噪声；即使带上全罩耳的监听级耳机，也只能听到一点完全可以忽略的极其轻微的哼声。 LT317和LT337稳压电源非常稳定，连续工作8小时后，实测输出电压仍是精确的±15.000V，没有丝毫漂移。可能正是由于±电源对称性非常好，所以运放输入端失调电流电压很小，才有可能在没接输入电容（唱头直接耦合）的情况下正常工作。

用来听音的放大器：

驱动音箱的是2A3和300B通用的电子管单端放大器：此放大器的设计、制作、调试见《DIY 2A3和300B单端甲类胆机（设计制作篇）》和《DIY 2A3和300B单端甲类胆机（修改调试篇）》。

这台放大器的信噪比达到90db：LP唱机和唱头放大器通电（不放唱片），功放输入接唱放的输出，注意：不是将功放输入端短路，音量电位器开到最大，耳朵紧贴音箱的低音喇

叭听不到一点哼声，紧贴高音喇叭才可以勉强听到一点极其轻微的咝咝噪声。

驱动32欧姆耳机的是我自制的 ECC82(12BH7)[SRPP]+5687[WCF]电子管耳机放大器。此放大器的设计、制作、调试见《自作电子管耳机放大器》一文。

图中前面两排共6个电子管是RIAA均衡放大器+前置放大器，还没有开始实际制作，插上电子管只是为了拍照片。后面两排共8个电子管是电源稳压器+耳机放大器，已经做好。驱动美国GRADO（歌德）SR225I32欧低阻耳机的效果非常好，频响很宽，动态很好，尤其信噪比达到100db。戴上耳机，音量电位器开到16：00也听不到一点噪声，要开到16：00以后（也就是开到最大处），才有一点来自唱机的极其轻微的咝咝声，几乎可以忽略。

唱头放大器做好后，在“中国音响DIY”网站看到Gautau版主关于必须加输入隔直电容，防止烧唱头的提示，于是我将0.56K的输入电阻去掉，在它的位置加入了4uF的玻璃釉电容。国内有书籍介绍这种电容是叠片结构，频率特性可以与云母电容相媲美。电容图片如下：

试机一开声，出乎意料，左声道无声，在线测——无输出；停机——检查——无恙；再开机，好了，声音与不加电容直接耦合时没差异，用手指弹电容也没麦克风效应，很好！但过了一会，右声道没声了，再重复上述检查后，再开机，右声道好了，左声道没声了，…….有时两个声道都没声了，反反复复，最后只好将电容拆下，换回0.56K的输入电阻，就一切都好了，很稳定。什么原因造成这种运放没有输出故障？事后我分析可能有二：

一、电容器有时开路。我在电容上加18V（RMS）交流电压、通过10mA交流电流，用示波器观察通过电容器的电流在1.8K电阻上交流电压降波形4小时，始终没有中断现象，这个原因首先被排除。

二、输入隔直电容器的容量过大，电容通过MM唱头线圈电阻（约600欧）对地的较大充放电电流，“拉走”了LT1028运放同相输入端的双极型晶体管Q1正常工作的偏置电流（正常值为4.5uA），使它处于截止状态。LT1028运放的内部电路见前面的图片。

以下是我在“中国音响DIY”网站发帖向Gautau版主请教时与他的对话：

我：由于双极型运放电路输入阻抗较低，如果采用较小的输入电容，是否会影响唱放的低频频率响应？用多大容量比较合适？是否要在运放同相端对地加接一个较大电阻（470K 以上）以保证频应？

由于要为2、3脚的落地包围圈留出空间，所以印版同相输入端的焊点很小，反复试验很容易烫坏焊点铜箔，所以还没有试过小容量电容是否能使唱放正常工作，是否影响频应。想请教G兄，一般用多少容量电容就可以不影响频应？想明确方向后再试，尽量减少烫焊次数。先谢谢G兄了！

Gautau

恭喜！

其实这唱放当时与价值一至二万元的商品作較量（闭门）. . . . . .

当时这线路是用NiMH 电池供电. . . . . .

输入电容的选择要十分小心. . . 曾因用湿鉭（无极接法）而废了一只唱头，若用普通的鉭貭，漏电更大。故只能用PP（MKP、FKP）级以上的电容。

输入端必須加回隔直电容，如上面回帖所述。在开关电源时或有脉冲出现，日久便有机会损坏唱头。

射频低噪声放大器电路设计详解

射频低噪声放大器电路设计详解 射频LNA 设计要求：低噪声放大器（LNA）作为射频信号传输链路 的第一级，它的噪声系数特性决定了整个射频电路前端的噪声性能，因此作为 高性能射频接收电路的第一级LNA 的设计必须满足：（1）较高的线性度以抑 制干扰和防止灵敏度下降;（2）足够高的增益，使其可以抑制后续级模块的噪 声;（3）与输入输出阻抗的匹配，通常为50Ω;（4）尽可能低的功耗， 这是无线通信设备的发展趋势所要求的。 InducTIve-degenerate cascode 结构是射频LNA 设计中使用比较多的结构之一，因为这种结构能够增加LNA 的增益，降低噪声系数，同时增加输入级 和输出级之间的隔离度，提高稳定性。InducTIve-degenerate cascode 结构在输入级MOS 管的栅极和源极分别引入两个电感Lg 和Ls，通过选择适当的电感 值，使得输入回路在电路的工作频率附近产生谐振，从而抵消掉输入阻抗的虚部。由分析可知应用InducTIve-degenerate cascode 结构输入阻抗得到一个50Ω的实部，但是这个实部并不是真正的电阻，因而不会产生噪声，所 以很适合作为射频LNA 的输入极。 高稳定度的LNA cascode 结构在射频LNA 设计中得到广泛应用，但是当工作频率较高时 由于不能忽略MOS 管的寄生电容Cgd，因而使得整个电路的稳定特性变差。 对于单个晶体管可通过在其输入端串联一个小的电阻或在输出端并联一个大的 电阻来提高稳定度，但是由于新增加的电阻将使噪声值变坏，因此这一技术不 能用于低噪声放大器。 文献对cascode 结构提出了改进，在其中ZLoad=jwLout//（jwCout）-

用三种运放制作LP唱机的唱头放大器

用三种运放制作LP唱机的唱头放大器 2011年购买了一台皮带传动、全铸铝唱盘的LP黑胶唱机——美国狮龙PM-9805。此唱机唱头是动磁型（MM）的。狮龙PM-9805底噪非常低，即使戴上监听级别的耳机来听，其微弱的交流声也几乎不可闻。 但此唱机没有内置的唱头放大器，需要自己另外制作。 为了使用此唱机，DIY了MM唱头放大器。先后用三种IC，实验了两种类型。 一、先用LT1057制作反馈型唱放。 LT1057是1992年专程去上海一家无线电/音响商店买的。电路图和做好的实物及印版图片如下： 该线路放大倍数计算： 低频：【+910K+56K+/】+1=810 中频：【+56K+/】+1 =52 高频：（）+1= RIAA均衡网络转折频率的时间常数计算： 高频（+56K）×=μS 中频（+56K）×=260μS 低频910K×=3913μS 与RIAA标准转折频率的时间常数相比，有些误差。 RIAA标准转折频率的时间常数如下： t1=treble time constant, 75uS（2120 HZ） t2=medium time constant, 318uS （） t3=bass time constant, 3180uS （） 这可能是此系成品机线路，采用非标准系列元件不方便所致。 由于我第一次DIY唱头放大器，没有经验，所以没有修改，照搬原线路的设计值挑选元件。所有元器件都从手头已有的元件中挑选。 LT1057采用金属封装的。 ±15V稳压电源用美国线性技术公司LT317和LT337制作，而不是常见的LM317、LM337。LT317和LT337也是1992年在上海同一家无线电/音响商店购买的。当时国内《无线电与电视》杂志介绍说，美国线性技术公司LT317和LT337的稳压性能特别好，共模抑制比很高，输出纹波极小，输出电压漂移极小，特别适合用来制作±稳压电源。电路图如下。图中可调电位器采用多圈精密电位器，以避免阻值漂移引起输出电压波动。 稳压电源图片如下，±15V分别用LT317和LT337。 整流元件采用60V、10A肖特基二极管。此管内部有2个二极管，本身是共阴极结构，引出1个阴极，两个阳极。我在外部再将两个阳极引出脚并联起来，实现两管并联运用，达

数据放大器

姓名: 学号： 班级： 数据放大器 实验目的：1.学习简单的数据放大电路实现方法。 2.熟悉运放在电路中的各种功能和用法。 实验原理： 放大电路比较简单地实现方法是集成运放组成的反相或同相等比例电路，虽然这些电路可以达到较高的精度，但仍不满足一些特殊需求。例如，在测量技术中常需要把桥路的双端输出差模信号放大并 XMM1 XMM2 把它转换成单端输出信号，而且要求电路对共模信号有相当强的抑制力。这种情况下，需采用上图虽是数据放大器电路。 图中虚线的右边是数据放大器，左边是桥路，其中电阻(1)R δ+是电阻型传感器的等效电阻，它的阻值随被测物理量的大小变化，因而X U 也随之改变。X U 和参考电压R U 分别送到数据放大器的两个输入端，作为数据放大器的输入信号，它含有差模成分，也含有共模成分，而且后者往往大于前者，因此数据放大器的共模抑制比必须足够大，才能将误差减小到足够小的程度。 由于本电路最后一级的差动电路在1/f R R 和32/R R 不精确相等时，共模抑 制比急剧下降。所以必须在前级即1A 、2A 组成的电路中，设法将差模信号放大若干倍而对共模输入信号只起跟随作用，那么送到后级的差模信号与共模信号的

幅值之比将得到提高。因此，会降低后级差放电路对电阻匹配精度及芯片性能的要求。在上述电路图中： 电阻1R 上的电流是： 12 11 i i R U U I R -= 运放1A 与2A 输出电压之差是： 1212121(2)o o R U U U R R I =-=+ 则：22121211 22(1)()(1)i i id R R U U U U R R =+ -=+ 若取2 121 2(1)1000(100,50)R R R k R + ==Ω=Ω，则 2121000()i id id i i U U U U U ==-， 即可将差模信号放大1000倍。 对于共模信号1212()/2ic i i i i U U U U U =+==，电阻1R 的电流等于零，因此 12o o ic U U U ==。 以上结果表明， 1A 和 2A 组成的电路能够将差模信号与共模信号之比提高了212/R R 倍。所以即使后一级电路的共模抑制比不高，电阻的匹配也不很好，任然可以很好的抑制共模信号。 实验内容： 1.设计图如图A 所示，合理选取参数，完成电路的设计及调试。电路图连接如上，参数的选取过程中，应将电压选取在1mV 以下合适。 1、 记录实验数据，完成实验报告。 差模信号的测量：数据记录如下 当(1)R δ+取值为1.8k Ω，则数据记录结果为：

射频功率放大器

实验四：射频功率放大器 【实验目的】 通过功率放大器实验，让学生了解功率放大器的基本结构，工作原理及其设计步骤，掌握功率放大器增益、输出功率、频率范围、线性度、效率和输入/输出端口驻波比等主要性能指标的测试方法，以此加深对以上各项性能指标的理解。 【实验环境】 1．实验分组：每组2~4人 2．实验设备：直流电源一台，频谱仪一台，矢量网络分析仪一台，功率计一只，10dB衰减器一个，万用表一只，功率放大器实验电路 板一套 【实验原理】 一、功率放大器简介 功率放大器总体可分成A、B、C、D、E、F六类。而这六个小类又可以归入不同的大类，这种大类的分类原则，大致有两种：一种是按照晶体管的导通情况分，另一种按晶体管的等效电路分。按照信号一周期内晶体管的导通情况，即按导通角大小，功率放大器可分A、B、C三类。在信号的一周期内管子均导通，导θ（在信号周期一周内，导通角度的一半定义为导通角θ），称为A 通角? =180 θ。导通时间小于一半周期的类。一周期内只有一半导通的成为B类，即? =90 θ。如果按照晶体管的等效电路分，则A、B、C属于一大称为C类，此时? <90 类，它们的特点是：输入均为正弦波，晶体管都等效为一个受控电流源。而D、E、F属于另一类功放，它们的导通角都近似等于? 90，均属于高功率的非线性放大器。 二、功率放大器的技术要求 功率放大器用于通信发射机的最前端，常与天线或双工器相接。它的技术要求为： 1. 效率越高越好 2. 线性度越高越好 3. 足够高的增益

4. 足够高的输出功率 5. 足够大的动态范围 6. 良好的匹配（与前接天线或开关器） 三、功率放大器的主要性能指标 1.工作频率 2.输出功率 3.效率 4.杂散输出与噪声 5.线性度 6.隔离度 四、功率放大器的设计步骤 1.依据应用要求（功率、频率、带宽、增益、功耗等），选择合适的晶体管 2.确定功率放大器的电路和类型 3.确定放大器的直流工作点和设计偏置电路 4.确定最大功率输出阻抗 5.将最大输出阻抗匹配到负载阻抗（输出匹配网络） 6.确定放大器输入阻抗 7.将放大器输入阻抗匹配到实际的源阻抗（输入匹配网络） 8.仿真功率放大器的性能和优化 9.电路制作与性能测试 10.性能测量与标定 五、本实验所用功率放大器的简要设计过程 1. PA 2. 晶体管的选择 本实验所选用的晶体管为安捷伦公司的ATF54143_PHEMT，这种晶体管适合用来设计功率放大器。单管在～处能达到的最大资用增益大于18dB，而1dB压缩点高于21dB。

音响术语解释

音响术语解释（一） 声场设计 a/b试听比较（a/b comparison）指对两种不同的音乐重放方式进行的反复试听比较。 a/v 为audio（音响）与video（视频）的缩写，指兼有视听特性的那些影音产品。 a/v功放接收机（a/v receiver）为家庭影院系统的心脏部分。负责接收由节目源送来的信号，选择需要观看和聆听的信号，控制重放的音量，完成环绕声解码，收听电台节目，并将选定的信号予以放大，以便能推动家庭影院的成套音箱。也称为“环绕声接收机”。 a/v回路（a/v loop）指所用a/v功放接收机和a/v前置放大器上安装的那些a/v 输入与a/v输出对，系用于跟既能录音又能播放音频和视频信号的a/v器材连接的。比如，一台录像机便能跟a/v功放接收机或a/v前置放大器的a/v回路连接。 a/v前置放大器/调谐器（a/v preamplifier/turner）指在同一机箱内装有am（调幅）或fm（调频）接收调谐器的a/v前置放大器。 a/v前置放大器（a/v preamplifier）也称“a/v控制器”，是用来控制音量，选择节目源和完成环绕声解码功放的一种音响器材。 a/v输入（a/v input）指既设置得有音频又设置有视频插座的a/v功放接收机或a/v前置放大器的输入端。 aad 指录音及后期制作皆为模拟（a）方式，而只有制片使用数字（d）方式的cd 唱片制作。 ac-3 杜比数字（dd）5.1声道数字环绕声格式原先的叫法。 ac（alternating current）交流电，指电流方向会作周期性改变的市电供电电源，英美多用60hz，我国则采用50hz的。

综合 数据放大器

模电实验报告 综合实验三数据放大器 实验原理： 放大电路比较简单的实现方法是集成运放组成的反相或同相等比例电路，虽然这些电路可以达到较高的精度，但仍不能满足某些特殊要求。例如，在测量技术中常需把桥路的双端输出差模小信号放大并把它转换成单端输出信号，而且要求电路对共模信号具有相当强的抑制能力。这种情况下，需采用图6-3-1所示的数据放大器。 图6-3-1 数据放大器 图中虚线的右边是数据放大器，左边是桥路，其中电路R(1+δ)是电阻型传感器（例如热敏电阻）的等效电阻，它的阻值（或者说δ）随被测物理量的大小变化，因

而U X也随之改变。U X和参考电压U R分别送到数据放大器的两个输入端，作为数据放大器的输入信号，它含有差模成分，也含有共模成分，而已后者往往大于前者，因此数据放大器的共模抑制比必须足够大，才能将误差减小到足够小的程度。 由于本电路最后一级的差动电路在R f/R1和R3/R2不精确相等时，共模抑制比急剧下降。所以必须在前级即A1、A2组成的电路中，设法将差模信号放大若干倍（例如1000倍）而对共模输入信号只起跟随作用，那么送到后级的差模信号与共模信号的幅值之比将得到提高。因此，会降低后级差放电路对电阻匹配精度及芯片性能的要求。图6-3-1电路可以实现上述意图。 电阻R1上的电流是： 运放A1与A2输出电压之差是： 则： 若取（R1=100Ω，R2=50kΩ），则U12=1000U Id(U Id=U i1-U i2)，即可将差模信号放大1000倍。 对于共模信号U IC=(U i1+U i2)/2=U I1=U I2，电阻R1的电流等于零（设A1和A2的特性一致），因此U01=U02=U IC。 以上结果表明，A1和A2组成的电路能够将差模信号与共模信号之比提高了2R2/R1倍。所以即使后一级电路的共模抑制比不高，电阻的匹配也不很好，仍然可以很好地抑制共模信号。 实验结果：

运算放大器电路分析详解

透解放大器 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。 今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的，一般在 10 V～14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器（其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题）。 好了，让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”，开始“庖丁解牛”了。

运算放大器组成的各种实用电路

运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛”，希望各位从事电路板维修的同行，看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。 今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的，一般在 10 V～14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器（其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题）。 好了，让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”，开始“庖丁解牛”了。 (原文件名:1.jpg)

用三种运放制作LP唱机的唱头放大器

用三种运放制作L P唱机的唱头放大器 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

用三种运放制作LP唱机的唱头放大器 2011年购买了一台皮带传动、全铸铝唱盘的LP黑胶唱机——美国狮龙PM-9805。此唱机唱头是动磁型（MM）的。狮龙PM-9805底噪非常低，即使戴上监听级别的耳机来听，其微弱的交流声也几乎不可闻。 但此唱机没有内置的唱头放大器，需要自己另外制作。 为了使用此唱机，DIY了MM唱头放大器。先后用三种IC，实验了两种类型。 一、先用LT1057制作反馈型唱放。 LT1057是1992年专程去上海一家无线电/音响商店买的。电路图和做好的实物及印版图片如下： 该线路放大倍数计算： 低频：【+910K+56K+/】+1=810 中频：【+56K+/】+1 =52 高频：（）+1= RIAA均衡网络转折频率的时间常数计算： 高频（+56K）×=μS 中频（+56K）×=260μS 低频910K×=3913μS 与RIAA标准转折频率的时间常数相比，有些误差。 RIAA标准转折频率的时间常数如下： t1=treble time constant, 75uS（2120 HZ） t2=medium time constant, 318uS （）

t3=bass time constant, 3180uS （） 这可能是此系成品机线路，采用非标准系列元件不方便所致。 由于我第一次DIY唱头放大器，没有经验，所以没有修改，照搬原线路的设计值挑选元件。所有元器件都从手头已有的元件中挑选。 LT1057采用金属封装的。 ±15V稳压电源用美国线性技术公司LT317和LT337制作，而不是常见的 LM317、LM337。LT317和LT337也是1992年在上海同一家无线电/音响商店购买的。当时国内《无线电与电视》杂志介绍说，美国线性技术公司LT317和LT337的稳压性能特别好，共模抑制比很高，输出纹波极小，输出电压漂移极小，特别适合用来制作±稳压电源。电路图如下。图中可调电位器采用多圈精密电位器，以避免阻值漂移引起输出电压波动。 稳压电源图片如下，±15V分别用LT317和LT337。 整流元件采用60V、10A肖特基二极管。此管内部有2个二极管，本身是共阴极结构，引出1个阴极，两个阳极。我在外部再将两个阳极引出脚并联起来，实现两管并联运用，达到进一步降低内阻，提高开关速率，减少整流输出波形毛刺的目的。此举效果很好，唱放做好后，没有来自电源的任何干扰。 试机在重播音乐时，反馈型唱放的定位、三维(3D)、空气感和速度反应等等的表现平平，很一般，尤其高频虽然较柔顺，但细节不多，有些暗晦：中频不够饱满，人声底气有些不足；低频的量感虽然较多，但无力——较"肥"。尽管听感上有这么多的缺点，但唯一的优点也是明显的：信噪比较高，唱头输入端对地短路时，唱放输出(RMS)，放唱片时输出500～1200mV(RMS)，信噪比88～94db。对于唱头放大器，信噪比固然重要，但是听感更加重要。然而定位、三维(3D)、空气感和速度反应等等表

射频功放设计

基于ADS的射频功率放大器仿真设计 1.引言 各种无线通信系统的发展，如GSM、WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX和Wi-Fi，大大加速了半导体器件和射频功放的研究过程。射频功放在无线通信系统中起着至关重要的作用，它的设计好坏影响着整个系统的性能。因此，无线通信系统需要设计性能优良的放大器。而且，为了适应无线系统的快速发展，产品开发的周期也是一个重要因素。另外，在各种无线系统中由于采用了不同调制类型和多载波信号，射频工程师为减小功放的非线性失真，尤其是设计无线基站应用的高功率放大器时面临着巨大的挑战。采用Agilent ADS 软件进行电路设计可以掌握设计电路的性能，进一步优化设计参数，同时达到加速产品开发进程的目的。功放（PA）在整个无线通信系统中是非常重要的一环，因为它的输出功率决定了通信距离的长短，其效率决定了电池的消耗程度及使用时间。 2.功率放大器基础 2.1功率放大器的种类 根据输入与输出信号间的大小比例关系，功放可以分为线性放大器与非线性放大器两种。输入线性放大器的有A、B、AB类；属于非线性放大器的则有C、E 等类型的放大器。 （1）A类：其功率器件再输入信号的全部周期类均导通，但效率非常低，理想状态下效率仅为50%。 （2）B类：导通角仅为180°，效率在理想状态下可达到78%。 （3）AB类：导通角大于180°但远小于360°。效率介于30%~60%之间。 （4）C类：导通角小于180°，其输出波形为周期性脉冲。理论上，效率可达100%。 （5）D、E类：其原理是将功率器件当作开关使用。 设计功放电路前必须先考虑系统规格要求的重点，再来选择电路构架。对于射频功放，有的系统需要高效率的功放，有些需要高功率且线性度佳的功放，有些需要较宽的操作频带等，然而这些系统需求往往是相互抵触的。例如，B、C、E类构架的功率放大器皆可达到比较高的效率，但信号的失真却较为严重；而A

放大器应用实例

基于DSP和USB的三维感应测井数据采集系统研究 Logging Data Acquisition System Research of Three-Dimensional Induction Based on DSP and USB 西安石油大学徐飞 陕西能源职业技术学院聂熙雅 引言 数据采集是DSP最基本的应用领域，本文设计的数据采集系统利用TI公司的TMS320F2812 DSP芯片。该芯片的主要特点有：150 MI/s（百万条指令/秒）的执行速度使得指令周期减小到6.67ns，从而提高了控制器的实时控制能力；采用哈佛总线结构，具有高性能的32位的CPU，在一个周期内能够实现32位×32位或两个16位×16位的乘法累加操作，具有快速中断响应与处理能力；TMS320F2812应用大量外设接口简化了电路设计；提供了足够的处理能力，使一些复杂的实时控制算法的应用成为可能。 USB是现在应用广泛的一种高速通用串行总线协议。本文利用Philips公司的PDIUSBD12芯片。将USB协议应用于以DSP为核心的嵌入式系统，可以大大提高DSP系统与计算机的通信能力，从而拓宽DSP的应用范围。本文利用DSP和USB设计的数据采集系统，符合三维感应测井多通道数据采集的需要。 数字采集系统设计 数据采集系统的结构框图如图1所示，主要包括DSP、前置放大电路、信号调理电路、USB通讯接口，由于三维感应测井有3个Z轴向接收线圈和7组三分量接收线圈构成，所以采用了7组多路开关。在一个数据采集系统中，A/D转换器是采集系统的核心。在基于TMS320F2812的数据采集系统中，选用了芯片嵌入式的ADC模块。 图1 三维感应测井数据采集系统结构框图 信号调理电路 由于本采集系统用于三维感应测井中，它对信号采集的精度要求高，因为被采信号频率较高，采样通道多，所以结果分析对原始数据的依赖性强。本设计信号调理电路分为前置放大器、带通滤波器、程控增益放大器、陷波器四部分。

高精度数据采集放大器AD522及其应用

高精度数据采集放大器AD522及其应用 摘要：AD522是AD公司推出的高精度数据采集放大器，利用它可在恶劣工作环境下获得高精度数据。文中介绍了其主要特点，给出了AD522的典型应用电路，并对AD522在特殊应用情况下漂移、增益、共模拟制比的调整方法作了说明，最后还指出了AD522的误差形成原理及调整方法。 关键词：数据采集放大器共模抑制比漂移 AD522 1 概述 AD522集成数据采集放大器可以在环境恶劣的工作条件下进行高精度的数据采集。它线性好，并具有高共模抑制比、低电压漂移和低噪声的优点，适用于大多数12位数据采集系统。AD522通常用于电阻传感器（电热调节器、应变仪等）构成的桥式传感器放大器以及过程控制、仪器仪表、信息处理和医疗仪器等方面。 AD522具有如下特性： ●低漂移：2.0μV/℃(AD522B)； ●非线性低：0.005%（G=100）； ●高共模抑制比：>110dB(G=1000)； ●低噪声：1.5μVp-p(0.1～100Hz)； ●单电阻可编程增益：1≤G≤1000； ●具有输出参考端及远程补偿端； ●可进行内部补偿； ●除增益电阻外，不需其它外围器件； ●可调整偏移、增益和共模抑制比。 AD511采用14脚DIP封装，其结构外形和常用的AD521相似。图1给出了AD522的引脚排列。表1是各引脚的功能说明。 表1 引脚功能说明

2 AD522的主要特性 AD522可以提供高精度的信号调理，它的输出失调电压漂移小于1V/℃，输入失调电压漂移低于 2.0μV/℃,共模抑制比高于80dB(在G=1000时为110dB)，G=1时的最大非线性增益为0.001%，典型输入阻抗为10 9Ω。 AD522使用了自动激光调整的薄膜电阻，因而公差小、损耗低、体积小、性能可靠。同时，AD522还具有单片电路和标准组件放大器的最好特性，是一种高性价比的放大器。 为适应不同的精确度要求和工作温度范围，AD522提供有三种级别。其中“A”和“B”为工业级，可用于-25～+85℃。“S”为军事级，用于-55～+125℃。AD522可以提供四种漂移选择。输出失调电压的最大漂移随着增益的增加而增加。失调电流漂移所引起的电压误差等于失调电流漂移和不对称源电阻的乘积。另外，AD522的非线性增益将随关闭环增益的降低而增加。 AD522放大器的共模抑制比的测量环境条件为±10V,使用阻值为1kΩ的不对称电阻。在低增益情况下，共模抑制比主要取决于薄膜电阻的稳定性，但由于增益带宽的影响，AD522在60Hz以下频率时相对比较恒定。但在有限的带宽中，AD522的相移将随着直流共模抑制比的升高而增加。 在动态性能方面，AD522的稳定时间、单位增益带宽和增益成正比。 3 应用 3.1 典型应用 图2是AD522应用于桥型放大电路时的典型电路图。该电路可在低电压、高阻抗、大噪声的环境中获得最佳性能。当然，这需要正确的屏蔽和接地。在图2电路中，信号地和AD522直接连接，从而形成了输入放大器的偏置电流回路。用户在设计时，可以像图2所给电路那样直接连接，也可以通过小于1MΩ的电阻间接连接。 为了降低噪音，输入管脚和增益电阻应被屏蔽。利用自举电路可实现无源数据的保护以改善交流共模抑制比。这种方法可减小差分相移，同时也可抑制系统带宽下降。 利用图2这种平衡设计不需使用外部旁路电容就可以获得较理想的性能。但如果信号源被置于远处（10英尺或更远）或者携带超过几千毫伏的噪声时，就需要使用旁路电容来获得更好的性能。

运算放大器选型

RBW 滤波器中运算放大器的确定： 首先，我们先了解一下什么是压摆率（Slew rate ，SR ）： 定义：闭环放大器输出电压变化的最快速率。用 V/μs 表示。 理解：此值显示运放正常工作时，输出端所能提供的最大变化速率，当输出信号欲实现比这个速率还快的变化时，运放就不能提供了，导致输出波形变形——原本是正弦波就变成了三角波。 这里以正弦波为例进行分析。对一个正弦波来说，其最大变化速率发生在过零点处， 且与输出信号幅度、频率有关。设输出正弦波幅度为m A ，频率为out f ， 过零点变化速率为V D ，则 =2V m out D A f π 要想输出完美的正弦波，则正弦波过零点变化速率必须小于运放的压摆率。 即 =2V m out SR D A f π? 这个指标与满功率带宽有关。 接下来，我们先看一下ADA4817的数据手册。 ADA4817带宽达到1GHz ，满足我们的要求，但是压摆率为870V/μs ，因此，我们需要选择一种高带宽且压摆率同样高的产品。 根据AD 选型表，选择带宽和压摆率，得到如下表格：

选择差分放大器AD8003，其参数指标有： 3db带宽为1.65GHz，压摆率达到3.8k V/μs，远远大于ADA4817,偏置电流和噪声都较小，相对稳定，满足要求。 选择AD8000，其参数指标有： 3db带宽为1.58GHz，满足要求，压摆率4.1k V/μs，较大,噪声较小，但偏置电流最大值为45uA，对于微小信号来说，过大的输入偏置电流可能会分掉被测电流使测量失准，但是对于本课题，该滤波器偏置电流可忽略，基本符合要求。 选择AD8045，其参数指标有： 3db带宽为1GHz，压摆率达到1.35k V/μs，偏置电流和噪声都较小，相对稳定，满足要求。 选择AD8009，其参数指标有： 3db带宽为1GHz，压摆率达到5.5k V/μs，相对来说较高，噪声较小，但偏置电流最大值为150uA。基本符合要求。 选择ADA4857-2，其参数指标有： 3db带宽为850MHz，压摆率达到2.8k V/μs，噪声较小，偏置电流为3.3uA。基本符合要求。

增益可控射频放大器讲解

增益可控射频放大器 一、系统方案 1、方案分析与比较 方案1：以高增益精度的压控VGA芯片AD603作为核心放大器，但频率再高时，效果很不理想，并且在级联时，很容易产生自激现象。 方案2:采用宽带可变增益FET放大电路，其缺点是增益步进控制难以实现，高频时频率的稳定性不好，在75MHz~108MHZ增益起伏较大，不能满足要求。 方案3：采用射频放大器AD8321+衰减器HMC472+放大器AD809的形式。第一级为AD8321三级级联，使增益倍数达到52dB。考虑到输入信号为高频信号，随着频率增加，幅度衰减增大，所以第二级加上可设置分贝衰减器，衰减器随着频率升高衰减效果明显，通过这样的方式使输出幅度稳定。但考虑实际拟合后，增益会稍微下降，最后通过第三级放大器将增益值稳定至输入增益。AD8321是一款低成本、数字控制式可变增益放大器，所需输出增益由8比特串行字决定，方便STM32程控，输出增益范围为-27.4dB~26dB，增益变化为0.75 dB/LSB。具有极低输出噪声电平，上行带宽高达235 MHz(最小增益)，符合题目200MHz要求。 综上考虑，AD8321具有频带宽、噪声低、增益可编程，易于与STM32进行串行通信等优点，选用方案3。 2、系统整体设计 根据题目要求，本系统主要由：键盘控制，液晶显示、语音播报模块，三级AD8321级联，衰减器，第二级放大模块，滤波器电路，电压转换电路组成。总体设计框图如图一所示：

图一 二、理论分析与计算 1、射频放大器设计 按照本设计要求，带宽为40MHz~200MHz ，电压增益为52dB 。所以采用AD8321三级级联的方式。8321最大增益为26dB ，理论上总增益=26+26+26=78dB ，符合设计要求。并且阻抗之间已经匹配，级联时无需额外电阻网络。为了防止高频走线间干扰，采用贴片式电路，原理图是根据器件手册的应用电路来设计。 2、频带内增益起伏控制 造成通频带内增益起伏的原因有很多，包括带内波动、运放幅频响应不平坦及供电电源电压不稳等，为了降低增益波动，在三级放大输出加上衰减器，利用衰减器HMC472随着频率增高衰减效果明显的特性，使频带内增益起伏得到控制。对幅度衰减特性进行补偿，最后再加一级AD809，将增益稳定。 3、射频放大器稳定性 由于本系统的处理对象是高频信号，所以整个系统对噪声的处理要求很高才能保证射频放大器的稳定性。噪声来源包括：电源、外界环境、级间干扰，以及走线间相互干扰等。针对不同的噪声，采用了不同的处理措施： （1）电源干扰：使用电感、电容构成滤波电路，能有效滤除纹波。在每个运放的电源引脚并联去耦电容。 （2）外界环境干扰，为了防止外界干扰，可以将电源线和地线加宽，并且在制PCB 板时加以覆铜；对自动增益级及功率放大级增加屏蔽罩，提高其抗干扰性能。 （3）级间干扰，各级之间，采用了高低频电容来滤除高低频噪声。 DC-DC （9V ） DC-DC （5V ） AD8321 AD8321 AD8321 STM32 液晶显示 键盘 直流稳压电源 输入 输出 语音播报 AD809 滤波器 衰减器

功放中的一些术语

失真设备的输出不能完全复现其输入，产生了波形的畸变或者信号成分的增减。 谐波失真由于放大器不够理想，输出的信号除了包含放大了的输入成分之外，还新添了一些原信号的2倍、3倍、4倍……甚至更高倍的频率成分（谐波），致使输出波形走样。这种因谐波引起的失真叫做谐波失真。 交越失真乙类放大器特有的一种失真。这种失真产生的机理是因信号的正负半周分别由不同的两组器件进行放大，正负两边的波形不能平滑地衔接。 音染音乐自然中性的对立面，即声音染上了节目本身没有的一些特性，例如对着一个罐子讲话得到的那种声音就是典型的音染。音染表明重放的信号中多出了（或者是减少了）某些成分，这显然是一种失真。 声压表示声音强弱的物理量。 声压级以分贝数表示的声压。 灵敏度对放大器来说，灵敏度一般指达到额定输出功率或电压时输入端所加信号的电压大小，因此也称为输入灵敏度；对音箱来说，灵敏度是指给音箱施加1W的输入功率，在喇叭正前方1米远处能产生多少分贝的声压值。 电平电子系统中对电压、电流、功率等物理量强弱的通称。电平一般以分贝(dB)为单位来表示。即事先取定一个电压或电流数作为参考值(0dB)，用待表示的量与参考值之比取对数，再乘以20作为电平的分贝数(功率的电平值改乘10)。 分贝(dB) 电平和声压级的单位。 阻尼系数负载阻抗与放大器输出阻抗之比。使用负反馈的晶体管放大器输出阻抗极低，仅零点几欧姆甚至更小，所以阻尼系数可达数十到数百。 反馈也称为回授，一种将输出信号的一部分或全部回送到放大器的输入端以改变电路放大倍数的技术。 负反馈导致放大倍数减小的反馈。负反馈虽然使放大倍数蒙受损失，但能够有效地拓宽频响，减小失真，因此应用极为广泛。 正反馈使放大倍数增大的反馈。正反馈的作用与负反馈刚好相反，因此使用时应当小心谨慎。 动态范围信号最强的部分与最微弱部分之间的电平差。对器材来说，动态范围表示这件器材对强弱信号的兼顾处理能力。 频率响应简称频响，衡量一件器材对高、中、低各频段信号均匀再现的能力。对器材频响的要求有两方面，一是范围尽量宽，即能够重播的频率下限尽量低，上限尽量高；二是频率范围内各点的响应尽量平坦，避免出现过大的波动。 瞬态响应器材对音乐中突发信号的跟随能力。瞬态响应好的器材应当是信号一来就立即响应，信号一停就嘎然而止，决不拖泥带水。

程控放大器设计报告

程控放大器设计报告 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

《电子线路》课程设计 设 计 报 告 题目：程控放大器的设计 班级:电子工程 姓名:XXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师:XXXXXX 2012年6月 摘要 本次课程设计的目的是通过设计与实验，了解实现程控放大器的方法，进一步理解设计方案与设计理念，扩展设计思路与视野。 对微弱信号的程控放大，传统的方法是采用可软件设置增益的放大器如芯片，但该类放大器价格较高且选择档位较少。采用数字电位器或者模拟开关和AD组成的多档位、低成本的程控放大器可克服以上缺点，但是模拟开关具有较大的噪声且存在偏置电阻，精度不高使用D/A内部

电阻实现可变电阻也是较为常用的方法，利用DAC内部精密电阻网络作为运放的反馈电阻提高了放大精度，但这种方案难以实现连续调节。 关键字：程控放大模拟开关DAC 目录 程控放大器设计 一、内容提要 随着计算机的应用，为了减少硬件设备，可以使用可编程增益放大器 （PGA:PmgrammableGainAmplifier)。它是一种通用性很强的放大器，其放大倍数可以根据需要用程序进行控制。采用这种放大器，可通过程序调节放大倍数，使A/D转换器满量程信号达到均一化，因而大大提高测量精度。所谓量程自动转换就

是根据需要对所处理的信号利用可编程增益放大器进行倍数的自动调节，以满足后续电路和系统的要求。可编程增益放大器有两种——组合PGA和集成PGA。二、设计任务和要求 设计和实现一程控放大器，指标要求： 1、增益在10～60dB之间，以10dB步进可调； 2、当增益为40dB时，－3dB带宽≥40kHz. 3、电压增益误差≤10％； 4、最大输出电压≤10V。 注：不可用专用集成块！ 三、总体方案选择的论证 实现程控放大器的方案有多种，如： （1）用继电器改变运算放大器的反馈网络； （2）用模拟开关来控制运算放大器的反馈网络； （3）用数模转换器（D/A）的电阻网络来改变增益。 方案对比： 方案一：采用模拟开关控制运算放大器的反馈网络

全国电子设计大赛射频宽带放大器

全国电子设计大赛

射频宽带放大器（D题） 摘要 本设计以增益调整、带宽预置、单片机反馈调节为核心，制作一个射频宽带放大器，要求具有0.3~100MHz通频带，增益0~60dB范围内可调，并且实现输入输出阻抗、最大输出正弦波有效值、指定频带内平坦度等功能指标要求。由于系统输入信号小，频率高，带宽要求大，可控增益范围宽，并且需要满足平坦度、输出噪声电压等指标。为此，采用高增益带宽运放组成频带预置、AD8367的压控增益放大系统完成增益调整、单片机实现反馈调节。除此之外，通过增加缓冲级、外加硬件保护措施有效地抑制了高频信号的噪声和自激振荡。经测试，系统对mV ≤的输入信号实现了增益0~60dB范围内可调，带宽0.3~100MHz，并在1 1~80MHz频带内增益起伏dB 1 ≤，且全程波形无明显失真。完成了题目所要求的所有基本要求以及绝大部分发挥部分的性能指标。 关键字：带宽预置AD8367压控增益单片机

1. 系统方案设计与论证 1.1总体方案设计与论证 分析该射频宽带放大器设计的指标，为达到题目所设定带宽与增益可调，并且能够满足在输入和输出阻抗=50Ω的情况下，最大输出正弦波电压有效值达到要求的目的，我们将整个系统分为前置缓冲级、带宽预置、增益调整、输出缓冲级、峰值检波等部分组成，主控器采用STC12系列单片机。系统整体框图如图1所示： 图1 系统框图 1.2前置缓冲级的方案论证与选择 前置缓冲电路使用电压跟随器实现， 如图2所示。考虑到本系统的通频带为 0.3~100MHz ，且输入阻抗限定为50Ω，由 正相输入电压跟随器的输入阻抗为R j 趋 于无穷大，所以图2电路的输入阻抗为 k k k k R R R R R R R R ≈+*==j j j n i //。则可令实际 电路取R k =50Ω以达到输入阻抗要求。除 此之外，此前置放大电路还具有缓冲、避 图2 前置缓冲级 免引入噪声等作用，起到了良好的隔离功能。其电压增益接近于1，运算放大器选用AD8005，此放大器的增益带宽积达到270MHz 。 1.3带宽预置的方案论证与选择 方案一：通过对继电器L 1和L 2触点的控制实现系统通频带0.3~20MHz 和

黑胶唱机(留声机)LP机种概论

黑胶唱机（留声机）LP机种概论 （唐典家居饰品有限公司） 目录： 1. 动磁、动铁、动圈唱头各有什么优、缺点 2.为什么动圈唱头有高输出、低输出之分？ 3.升压器或唱头放大器的放大倍数要多少才适合 ? 4.接上升压器或动圈唱头放大器之后有哼声怎么办？ 5.为什么动圈唱头要注重阻抗匹配？ 6.唱头要不要像录音头一样消磁呢？ 7.针尖要如何保养呢？ 8.唱臂 动磁、动铁、动圈唱头各有什么优、缺点 以前，大家一提到唱头，就非用动圈唱头不可。一方面它比较贵；另一方面大家认为它比较好。而到现在，市面上所能看到的几乎都是动圈唱头。动圈唱头一定就比其他二种唱头好吗？每一种唱头都有它先天性的优点与缺点；也因此有其先天上不同的音质、音色表现。动圈唱头的优点在于线圈很小，而且是串在针杆上，直接感受到针尖传来的振动，所以拾取到的声音细节很多。然而，也因为线圈串在针杆上，使得针杆的质量很大，以至于影响循轨能力。此外，动圈唱头必须再加一级放大或是用升压器升压，因此也衍生出一些问题。有些动圈唱头还容易有高频过于强调的缺点。再来，昂贵的售价也是其缺点之一。然而，对于LP迷而言，贵恐怕不是缺点，反而是某种品味的表徵。虽然动圈唱头有解析力强、高频响应佳、细节多的优点，但是动磁与动铁唱头的循轨能力好过动圈唱头很多也是不争的事实。一个制造精良的动磁或动铁唱头，在音质音色上的表现并不会输给动圈唱头。这也是许多LP迷会衷情于Shure、Grado Signature系列唱头的原因。

为什么动圈唱头有高输出、低输出之分？ 一般而言，动圈唱头里的线圈数绕得越少，输出就越低；绕得越多，输出就越高。动圈唱头的输出电压多在0.2-0.5mV之间，这是典型的低输出。然而，还有些动圈唱头的输出高达2-5mV，这就是高输出动圈唱头。还有一种是更低的输出，大约都在0.1mV以下，这也算是低输出。低输出动圈唱头当然要接升压器或动圈唱头放大器，高输出动圈唱头则与动磁唱头一样，不须另外加一级放大。这样说来，高输出动圈唱头比较划算,假若以不需要另加一级放大的观点来看，它的确是比较划算，也避免了多一级放大的音染。然而，由于它的针杆上面绕了太重的线圈，因此循轨能力大受影响。算起来，它也不一定比较划算。 升压器或唱头放大器的放大倍数要多少才适合? 这要看所使用的动圈唱头输出电压是多少而定。如果是0.2-0.5mV，则大约只需要10-20倍的放大就够。如果是0.1mV以下，则要有30一50倍的放大倍数。要知道，放大倍数并不是越大越好，而是刚刚好就好。因为过大的放大倍数会带来电源干扰（哼声）与杂音的问题。 接上升压器或动圈唱头放大器之后有哼声怎么办？ 这是很常见的现象，解决办法有二。一是将升压器或放大器远离电源；二是升压器或唱头放大器的放置方向要与其它电源成垂直方向。如果这样做了之后还是有哼声，就是唱盘或唱臂的接地没有真的接到升压器、动圈放大器上。此时应该仔细的检查整个唱盘系统地线是否都连接起来。 为什么动圈唱头要注重阻抗匹配？ 动圈唱头由于所绕的线圈数少，电感的影响也就小。同样的，也由于线圈数少，阻抗很低，所以与后一级在阻抗的匹配上就显得很重要。一般低输出动圈唱头的阻抗大约在3一10Ω之间，假若下一级连接的是升压器（以线圈绕制），则升压器的输入阻抗最好要接近唱头的