[發明專利]用于實驗教學的自動增益控制電路

在審

• 申請號: 202110823342.3
• 申請日: 2021-07-20
• 公開（公告）號: CN113470491A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 孫亞飛;吳屏;潘學偉;李文立
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18;H03G3/30
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;趙貫杰

本發明公開一種用于實驗教學的自動增益控制電路，其包括第一運算放大器、阻性器件、信號輸入端、信號輸出端以及轉換控制電路，阻性器件電性連接在第一運算放大器的另一輸入端和轉換控制電路的輸出端之間，轉換控制電路的輸入端與第一運算放大器的輸出端電性連接；阻性器件的電阻可根據轉換控制電路的輸出電壓發生變化，轉換控制電路用于將第一運算放大器輸出的交流信號轉換為直流信號加載在阻性器件上；通過本發明自動增益控制電路，每一器件都需要學生手動連接(非仿真器件)，因此，可有效鍛煉學生的實操能力，而且，電路搭建完成后，信號輸出受影響變量僅與輸入信號有關，便于學生分析研究，而且參數調整簡單、直觀，輸出動態范圍小，精度高。

技術領域

本發明涉及實驗教學電路設計技術領域，尤其涉及一種用于實驗教學的自動增益控制電路。

背景技術

目前，模擬電子技術實驗教學內容相對傳統，為了貼合以賽促學的創新人才培養教學理念，將電賽的一些知識點適當引入模電實驗教學中是尤為重要的。自動增益控制作為電賽的高頻考試點，引入模電實驗教學顯得十分必要。自動增益控制電路從結構上大致可分為：前饋型、反饋型和混合型。其中前饋型電路不穩定，實驗現象不易捕捉；混合型電路比較復雜、功耗大、調試比較困難，所以采用反饋型自動增益控制電路，比較適合常規實驗教學。自動增益控制電路是實現對于信號幅值變化較大的檢測對象的放大增益控制，目前，對于一些反饋自動增益實驗項目來說，所采用的電路相對復雜，接線實操相對難，一般使用仿真進行實驗，而且電路性能相對較低，受影響的變量比較多，對于一些學生來說，理解困難，而且測量參數也相對單一，達不到對學生實踐能力的提高。

發明內容

本發明的目的是為解決上述技術問題的不足而提供一種可有效鍛煉學生動力實操能力、參數調整簡單直觀而且輸出動態范圍小、易于理解的用于實驗教學的自動增益控制電路。

為了實現上述目的，本發明公開了一種用于實驗教學的自動增益控制電路，其包括第一運算放大器、阻性器件、信號輸入端、信號輸出端以及轉換控制電路，信號輸入端與所述第一運算放大器的其中一輸入端電性連接，所述信號輸出端與所述第一運算放大器的輸出端電性連接，所述阻性器件電性連接在所述第一運算放大器的另一輸入端和所述轉換控制電路的輸出端之間，所述轉換控制電路的輸入端與所述第一運算放大器的輸出端電性連接；所述阻性器件的電阻可根據所述轉換控制電路的輸出電壓發生變化，所述轉換控制電路用于將所述第一運算放大器輸出的交流信號轉換為直流信號加載在所述阻性器件上較佳的，所述阻性器件為晶體三極管，所述晶體三極管工作在可變電阻區。

較佳的，所述晶體三極管包括場效應管。

較佳的，所述信號輸入端電性連接在所述第一運算放大器的同相輸入端。

較佳的，所述轉換控制電路包括與所述第一運算放大器的輸出端電性連接的第二運算放大器，所述第二運算放大器的輸出端電性連接有第一整流二極管，所述第一運算放大器的輸出端通過第二整流二極管與所述第二運算放大器的輸出端電性連接。

較佳的，所述轉換控制電路還包括與所述第二運算放大器的輸出端電性連接的第三運算放大器，所述第三運算放大器的輸出端與所述阻性器件電性連接，所述第一運算放大器的輸出端與所述第二運算放大器的反相輸入端電性連接，所述第二運算放大器的輸出端與所述第三運算放大器的反相輸入端電性連接。

較佳的，所述第二運算放大器的輸出端和/或所述第三運算放大器的輸出端設置有濾波電容。

較佳的，還包括信號分析采集點，所述信號分析采集點包括第一信號分析采集點、第二信號分析采集點、第三信號分析采集點、第四信號分析采集點、第五信號分析采集點以及第六信號分析采集點中的一個或多個；

所述第一信號分析采集點設置于所述第一運算放大器的輸入端；

所述第二信號分析采集點設置于所述第一運算放大器的輸出端；

所述第三信號分析采集點設置于所述第二運算放大器的輸出端；