【導讀】大多數運算放大器(op amp)電(dian)路(lu)的(de)增(zeng)益(yi)水(shui)平(ping)是(shi)固(gu)定(ding)的(de)。但(dan)在(zai)很(hen)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia)，能(neng)夠(gou)改(gai)變(bian)增(zeng)益(yi)會(hui)更(geng)有(you)優(you)勢(shi)。一(yi)個(ge)簡(jian)單(dan)的(de)辦(ban)法(fa)是(shi)在(zai)固(gu)定(ding)增(zeng)益(yi)的(de)運(yun)放(fang)電(dian)路(lu)輸(shu)出(chu)端(duan)連(lian)接(jie)一(yi)個(ge)電(dian)位(wei)計(ji)來(lai)調(tiao)節(jie)增(zeng)益(yi)。不(bu)過(guo)，有(you)時(shi)直(zhi)接(jie)改(gai)變(bian)放(fang)大(da)器(qi)電(dian)路(lu)自(zi)身(shen)的(de)增(zeng)益(yi)可(ke)能(neng)更(geng)加(jia)有(you)用(yong)。

目標

在本次實驗中
，我們將繼續討論運算放大器（參見上一次實驗“ADALM2000簡單運算放大器”），並重點關注可變增益/壓控放大器。

大多數運算放大器(op amp)電(dian)路(lu)的(de)增(zeng)益(yi)水(shui)平(ping)是(shi)固(gu)定(ding)的(de)。但(dan)在(zai)很(hen)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia)，能(neng)夠(gou)改(gai)變(bian)增(zeng)益(yi)會(hui)更(geng)有(you)優(you)勢(shi)。一(yi)個(ge)簡(jian)單(dan)的(de)辦(ban)法(fa)是(shi)在(zai)固(gu)定(ding)增(zeng)益(yi)的(de)運(yun)放(fang)電(dian)路(lu)輸(shu)出(chu)端(duan)連(lian)接(jie)一(yi)個(ge)電(dian)位(wei)計(ji)來(lai)調(tiao)節(jie)增(zeng)益(yi)。不(bu)過(guo)
，有(you)時(shi)直(zhi)接(jie)改(gai)變(bian)放(fang)大(da)器(qi)電(dian)路(lu)自(zi)身(shen)的(de)增(zeng)益(yi)可(ke)能(neng)更(geng)加(jia)有(you)用(yong)。

可變增益或壓控放大器是一種根據控製電壓改變其增益的電子放大器。這種電路的應用範圍較廣，包括音頻電平壓縮、頻pin率lv合he成cheng器qi和he幅fu度du調tiao製zhi等deng。要yao實shi現xian這zhe種zhong放fang大da器qi，可ke以yi先xian創chuang建jian一yi個ge壓ya控kong電dian阻zu，然ran後hou利li用yong該gai電dian阻zu設she置zhi放fang大da器qi增zeng益yi。壓ya控kong電dian阻zu是shi通tong過guo使shi用yong簡jian單dan偏pian置zhi的de晶jing體ti管guan可ke產chan生sheng的de眾zhong多duo電dian路lu元yuan件jian之zhi一yi。另ling一yi種zhong方fang法fa是shi使shi用yong電dian位wei計ji來lai調tiao整zheng設she置zhi放fang大da器qi增zeng益yi的de電dian阻zu值zhi。

材料

►ADALM2000主動學習模塊

►無焊試驗板和跳線套件

►兩個1 kΩ電阻

►一個4.7 kΩ電阻

►三個10 kΩ電阻

►一個10 kΩ電位計

►一個OP97運算放大器

►一個2N3904 NPN晶體管

使用晶體管的壓控放大器

背景知識

思考圖1所示的電路原理圖。

圖1.使用晶體管的壓控器件

該電路的配置類似於基本的同相放大器

，隻增加了一個晶體管和一個與電阻R2並聯的電阻。晶體管起到開關的作用，根據其當前狀態（開/關）選擇兩種增益設置中的一種。

硬件設置

為使用晶體管的壓控放大器構建以下試驗板電路（圖2）。

圖2.使用晶體管的壓控放大器的試驗板電路

程序步驟

將第一個波形發生器用作VIN源，向電路提供幅度為2 V峰峰值的1 kHz正弦波激勵。使用第二個波形發生器控製晶體管，提供幅度為2 V的1 Hz方波激勵。向運算放大器提供±5 V電源電壓。配置示波器，使通道1上顯示輸入信號
，通道2上顯示輸出信號。參見圖3。

圖3.使用晶體管的壓控放大器波形

根據受控晶體管的狀態
，輸出信號在由兩個增益設置確定的兩個值之間變動。

使用電位計的可變增益反相放大器

背景知識

思考圖4所示的電路原理圖。

圖4.使用電位計的可變增益反相放大器

在反相放大器上，用電位計取代標準反饋電阻，手動控製輸出電壓。

硬件設置

為使用晶體管的壓控放大器構建以下試驗板電路（圖5）。

圖5.使用電位計的可變增益反相放大器的試驗板電路

程序步驟

將第一個波形發生器用作VIN源，向電路提供幅度為2 V峰峰值的1 kHz正弦波激勵。向運算放大器提供±5 V電源電壓。配置示波器，使通道1上顯示輸入信號，通道2上顯示輸出信號。參見圖6。

圖6.使用電位計的可變增益反相放大器的波形

采用這種配置時，輸出會反相，並根據反饋電阻值進行放大。

使用電位計的可變增益反相/同相放大器

背景知識

思考圖7所示的電路原理圖。

圖7.使用電位計的可變增益反相/同相放大器

在這種放大器配置中，使用電位計手動控製輸出電壓，通過適當調節電位計來使輸入反相。

硬件設置

為使用晶體管的壓控放大器構建以下試驗板電路（圖8）。

程序步驟

將第一個波形發生器用作VIN源，向電路提供幅度為2 V峰峰值的1 kHz正弦波激勵。向運算放大器提供±5 V電源電壓。配置示波器

，使通道1上顯示輸入信號，通道2上顯示輸出信號。參見圖9。

圖8.使用電位計的可變增益反相/同相放大器的試驗板電路

采用這種配置時
，輸出會被放大

，並在±VIN之間變動。

問題

能否簡要列舉幾個可變增益放大器的實際應用例子

？

您可以在學子專區論壇上找到問題答案。

圖9.使用電位計的可變增益反相/同相放大器波形

（來源：ADI公司，作者：Antoniu Miclaus，係統應用工程師）

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