【北京工业大学】电子技术实验报告——测量放大器与数字积分器

简介：
本实验报告为北京工业大学课程作业，主要内容包括测量放大器特性和设计、构建及测试数字积分器。报告详细记录了实验过程和数据分析，旨在加深学生对模拟电路的理解和应用能力。 北京工业大学的电子技术实验课程设计报告涵盖了数字积分器和测量放大器两个主题。 在数字积分器部分，要求模拟输入信号范围为0至10V直流电压，积分时间从1秒到10秒可调，并能以步距为一秒进行调整。输出结果应在0000到9999之间变化，误差需控制在小于1%±1LSB的范围内，并且具备微调功能来确保精度。 设计方案中采用了数字积分器对输入模拟信号进行积分处理并将其转换成数字量以供显示。所选元器件包括LM358、NE555和74LS08等集成电路，以及各种电阻、电容及二极管。设计分为三个部分：VF电压频率转换电路用于将输入的直流电压转化为脉冲信号；积分固定时间电路负责对这些脉冲进行积分操作；计数器与数字显示电路则用来统计并展示最终结果。 实验结果显示，在4V和10V两种不同的输入条件下，经过十次连续积分后分别产生的误差为0.075%和0.3%，均符合设计标准要求。 测量放大器的设计目标是基于运算放大器构建一个适合交流信号检测的前置放大模块。此模块需要具备高输入阻抗、强共模抑制能力以及较高的增益等特性，同时满足一系列性能指标如差分电压增益倍数、最大输出幅度、共模抑制比值、输出噪声电平及通频带宽。 设计方案由两部分组成：信号变换放大器和差动放大级。前者采用单端输入双端输出的结构对原始信号进行预处理，后者则通过两片OP07运算放大器构成来实现高增益放大的功能。 在选择元器件时主要使用了OP07运算放大器以及不同规格的电阻元件。 综上所述，该实验报告详细记录并分析了数字积分器和测量放大器的设计流程。前者展示了如何通过精密控制将模拟信号转化为易于读取的形式；后者则强调了构建高精度交流信号检测模块的重要性及其技术细节。这些设计不仅体现了电子学的基本原理，还展现了其在实际应用中的灵活性与复杂性，并为后续相关研究提供了宝贵的参考依据。