南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：羅族學(xué)號(hào):6103413001專業(yè)班級(jí)：生醫(yī)131班實(shí)驗(yàn)類型：□驗(yàn)證□綜合□設(shè)計(jì)□創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)成績(jī)：十一基于Multisim的儀器放大器設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握儀器放大器的設(shè)計(jì)方法；2、理解儀器放大器對(duì)共模信號(hào)的抑制能力；3、熟悉儀器放大器的調(diào)試方法；4、掌握虛擬儀器庫(kù)中關(guān)于測(cè)試模擬電路儀器的使用方法，如示波器、毫伏表、信號(hào)發(fā)生器等虛擬儀器的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理儀表放大器是一種具有差分輸入和相對(duì)參考端單端輸出的閉環(huán)增益組件，具有差分輸入和相對(duì)參考端的單端輸出。與運(yùn)算放大器不同之處是運(yùn)算放大器的閉環(huán)增益是由反相輸入端與輸出端之間連接的外部電阻決定，而儀表放大器則使用與輸入端隔離的內(nèi)部反饋電阻網(wǎng)絡(luò)。儀表放大器的2個(gè)差分輸入端施加輸入信號(hào)，其增益即可由內(nèi)部預(yù)置，也可由用戶通過(guò)引腳內(nèi)部設(shè)置或者通過(guò)與輸入信號(hào)隔離的外部增益電阻預(yù)置。如圖1所示，其中，集成運(yùn)放U3組成差值放大器集成運(yùn)放U1、U2組成對(duì)稱的同相放大器，且R1=R2=R，R3=R5，R4=R6。此時(shí)，儀器放大器的差模電壓增益Avf=-R4/R3(1+2R/RG)。儀器放大器的共模抑制比主要取決于第一級(jí)集成運(yùn)放U1、U2的對(duì)稱性和各電路電阻的匹配精度。如果U1、U2對(duì)稱，且各電阻值得匹配誤差為+0.001%，則儀器放大器的共模抑制比可達(dá)到100dB以上。由于采用了對(duì)稱的同相放大器，因而儀器放大器兩端具有相同的輸入電阻，且其值可達(dá)到幾百M(fèi)Ω以上。三、實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備Multisim虛擬儀器庫(kù)中的函數(shù)發(fā)生器、毫伏表、示波器、集成運(yùn)放、電阻等。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、采用運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)并構(gòu)建一儀器放大器，具體指標(biāo)為：（1）輸入信號(hào)Ui=2mV時(shí)，要求輸出電壓信號(hào)Uo=0.4V，Avd=200，f=1KHz；（2）輸入阻抗Ri>1MΩ。2、用虛擬儀器庫(kù)中關(guān)于測(cè)試模擬電路儀器，按設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)試。3、測(cè)量所構(gòu)建放大器的共模抑制比。4.自擬實(shí)驗(yàn)步驟，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行整理分析。五、實(shí)驗(yàn)步驟差模輸入：①計(jì)算,由Avd=Avf=-R4/R3(1+2R/RG)=200確定各電阻阻值；②按圖2接好電路；③打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)函數(shù)發(fā)生器使萬(wàn)用表1示數(shù)為1mv；④調(diào)節(jié)示波器使輸入輸出波形都能很好顯示；共模輸入：①按下圖4連接好電路，重復(fù)上面步驟的②③④。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析1、設(shè)計(jì)好的儀器放大器仿真結(jié)果如下圖3差模輸入：Ui1=1mv,Ui2=-1mvAvd=Uo/Ui=Uo/(Ui1-Ui2)=400/2=2002、測(cè)量共模抑制比的仿真結(jié)果如下圖5Avc=Uo/Ui=1uv/1mv=0.001KCMR=[Avd/Avc]=200÷0.001=200000dB圖2放大器設(shè)計(jì)電路圖3差模結(jié)果圖4共模輸入圖4測(cè)量共模抑制比仿真結(jié)果七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)了對(duì)儀器放大器的