模拟电子技术课程设计任务书
姓名：院（系）：信息系
专业：班级：
课程设计题目：传感器测量系统的设计
课程设计要求：设计一个放大器系统，当电阻值变化±1%时，放大电路能够产生±6V的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为6V，偏差为-1%时输出为-1V，误差不超过±2%。
设计任务总述：对设计题目进行分析，根据设计的要求先确定基准电压源：为测量电桥提供一定精度要求的7.0V基准电压，然后修改电路，进行参数计算.，测量当电阻值变化±1%时，放大电路能够产生±6V的输出电压；要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为6V，偏差为-1%时输出为-6V，误差不超过±2%；最后电路仿真实验。
工作计划及安排：
熟悉课题要求，查找相关资料；甄选资料的相关内容，初步确定设计方案；寻找参考电路,修改电路，进行参数计算.调试（仿真），如不成功，返回第2步整理数据;
撰写课程设计报告。
成绩
指导教师签字___________________
年月日
摘要： 设计一个放大器系统，当电阻值变化±2%时，放大电路能
够产生±8V 的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为2%时输出为8V ，偏差为-2%时输出为-8V ，误差不超过±5%。 一、电路结构及原理说明：
该电路由四部分组成：基准电压源电路、测量电桥电路、放大电路、电平转移电路。
电路框图如下所示：
1．基准电压源：为测量电桥提供一定精度要求的7.5V 基准电压，采用5.6V 稳压管与同相比例运算电路结合实现。
2．测量电桥电路：当电桥的所有阻值都相同时，输出电压为零。当有一电阻发生变化时将会有电压输出。此电路可以等效为传感器测量电路，测取的温度变化量并将其转化成电压变化。
3.放大电路：
放大电路用于将测温桥输出的微小电压变化（ΔV ）放大，使其满足性能要求。放大电路采用两个同相电压跟随器（作为输入缓冲器）与两级放大器组成，其中第一级放大器为差动放大器，第二级放大器为可以方便调节的反相比例运算电路。
4.电平转移电路： 二、测量电路和参数计算
基准电压源
测量电桥
放大电路
电平转移电路
1、基准电源电路
基准源输出电压为V+=6.0V ，稳压管电压为5.6V ，取稳压管的稳定电流为1~1.2mA 。 根据基准源电路有
Vz RJ RJ Vo )1
2
1(1+
=
07.16
.50
.6)121(1==+=RJ RJ Vz Vo 得到：
07.01
2
=RJ RJ 选RJ2=5k Ω，可得RJ1=71.43k Ω。 由于 JF
JF F R R Vz Vo I 6
.50.6-=-=
R11
R21
R22
R31
R32
R41
R42
vo
vi1
vi2
.
.
.
VS
RJ1 RJ2
RJ3 RJ4
RJF DJ1
Vz
V+
.
.
.
.
R1 R3
R4
R2(1+δ¦)
Vo .
.
.
.
.
.
. .
若取IF=1mA ，则有
JF
R mA 6
.50.61-=
得到RJF=0.4k Ω。
电阻R3和R4的计算： 由稳压管开始启动的条件：
7.04
34
+≈+>+Vz V Vz Vs R R R D J J J
设V S 、R J3、R J4组成的电路向稳压管提供的电流为0.2mA ，
若流过R4的电流也为0.2mA ：则由下式： mA 2.07
.06.54
4=+=
J RJ R I 可得R J4=31.5k Ω
因为流过R J3电阻的电流为0.4mA ，所以 mA 4.03
.63
3=-=
J RJ R Vs I 取V S =10，得到： k Ω25.94
.03
.6103=-=J R 验证
V 3.67.073.7105
.3125.95
.31434=+≈+>=+=+Vz V Vz Vs R R R D 这是一个启动电路。
VS
RJ3
RJ4
DJ1
.
.
.
5.6V
0.2m A
0.2m A
0.4m A
.
.
2、测量电桥的计算
++++≈++=+-+++=V R R R R V R R R R V R R R R R R Vo ）2
12
||1())1(212||1(]2121)1(2)1(2[
1δδδδδ
式中V +是电桥的基准电压。由于Vo1与电压V 成正比，因此V 应该由基准电压源电路提供。
取V=6.0V ，电桥的R1=R2=R3=R4=100k Ω。
V 03.0)0.6)(4
02
.0())(4())(21)2||1(
1===+=++V V R R R R Vo δδ 这里δ=0.02，V+=6.0V 。
3、放大电路的计算
如果对于Vo1=0.03V 时，输出电压为6V ，则有放大倍数为6/0.03=200.0倍。 则对于放大器有
)11
21
21(31412001R R R R Vo Vo +== 一般希望RY4/RY3和RY2/RY1 有相同的数量级。
令R11=10k Ω，R21=100k Ω，则1+2R21/R11=21，R41/R41=10.159 若令R31=5k Ω，则R41=47.619K Ω 其中R21=R22，R31=R32，R41=R42
4、电平转移电路
