实验目标

1.查阅CA3080资料，了解其内部电路结构、性能和应用电路

2.学习CA3080放大电路的构建、调整和测试

实验器材

ADALM2000  

理论基础

跨导放大器OTA的输入信号是电压，输出信号是电流，因此它是一种电压电流混和模式电路。图1所示是CA3080跨导放大器的内部电路。

图1

    CA3080接入少量的外部电路，即可构成一个放大器，这里给出了一种电路参考，如图2所示。如果输入电压偏高，可以经过电阻分压之后，产生较小的电压接入反相输入端，同相输入端接地，偏置电流输入端可通过接入5V电压和1k电阻R1来实现，输出端接47Ω负载电阻RL对地。

图2

电路的电压增益为

即电压增益的绝对值与跨导G值成正比，而G与偏置电流IB成正比，因此电压增益可通过偏置电流作线性调节。

参考答案

实验电路仿真：https://www.eetree.cn/short/28qghcst

实验步骤

1、内部电路电路板绘制：

a、原理图：

b、PCB：

2、电路调整过程介绍、ADALM2000测试过程及其结果

（1）、按照仿真图的外部电路进行搭建测试电路

（2）、使用M2K给此处生成正负5V的供电电压，给此电路供电。信号源输入一个Vpp为50mV，频率为100Hz的正弦波即可。由于m2k直接50mV的信号质量不好，为了保证信号质量，信号源输入一个峰峰值为10V、频率为100Hz的正弦信号，再经过1K和10欧的分压网络接入电路中。

按照仿真测试电路，需要将信号经过1K和10欧的分压网络，所以输入到电路中的信号为100mV 峰峰值，最大值为50mV；测量输出端可得放大后的信号峰峰值约为800mV，与仿真结果接近。

（3）、接下来 输入信号保持不变，更改输出端电阻，由47欧姆更换成100欧，输出信号幅度增大。（图中为了保证波形完整，切换了电压档位）由此可知此放大电路，输出电流固定，输出电压幅度随负载端电阻变化。

（4）、使用网络分析仪功能，测试CA3080的幅频和相频特性，由于ADALM2000在面包板上接线，可能会有毛刺，多次实验后总结曲线规律，可以看出：

信号在低频段趋近于直线，相移几乎为0

信号在1MHz以上开始衰减，在2MHz时衰减3dB

实验结论

CA3080是一种运算跨导放大器，主要功能是将输入电压转换为输出电流。换句话说，它对输入电压进行放大，并将放大的效果以输出电流的形式体现出来。跨导是电压变化到电流变化的比率。同时它的高输入阻抗意味着在接收信号时几乎不会对信号源造成负担，这对于保持信号完整性非常重要，尤其是在处理微弱信号时。CA3080特别适用于模拟信号处理，如音频设备、滤波器设计和模拟合成器等领域。