Рабочие задания и порядок выполнения работы
Задание № 1
Снять амплитудную характеристику операционного усилителя.
1. Собрать схему, приведенную на рис. 4.11 и подключить к ее входу через делитель, составленный из масштабных резисторов выход источника постоянного напряжения U1.
Рис. 4.11. Схема для снятия амплитудной характеристики операционного усилителя
Последовательность действий:
- вольтметр PV1 установить в режим измерения постоянного напряжения для определения входного напряжения ОУ;
- вольтметр PV2 установить в режим измерения постоянного напряжения для определения выходного напряжения ОУ;
- после проверки преподавателем собранной схемы включить питание стенда выключателем «СЕТЬ – ВКЛ».
2. Измерить и записать в таблицу 4.1 значения выходных напряжений операционного усилителя UВЫХ при различных значениях входных напряжений UВХ, указанных в таблице.
Таблица 4.1
Измеряемая величина | Входные напряжения ОУ UВХ,мВ | ||||||
UВХ, мB | -50 | -20 | -10 | ||||
UВЫХ, B |
3. По данным таблицы 4.1 построить амплитудную характеристику ОУ UВЫХ= f(UВХ), определить по ней напряжение смещения UСМ и коэффициент усиления КU=∆UВЫХ/∆UВХ. Сравнить значения с паспортными данными.
Задание № 2
Снять амплитудно-частотную характеристику операционного усилителя.
1. Собрать схему, приведенную на рис. 4.12, подключить к ее входу внешний генератор сигналов синусоидальной формы через делитель, составленный из масштабных резисторов. К выходу операционного усилителя подключить осциллограф.
После проверки преподавателем собранной схемы включить питание стенда выключателем «СЕТЬ – ВКЛ».
Рис. 4.12. Схема для снятия амплитудно-частотной характеристики операционного усилителя
2. Измеряя поочередно с помощью осциллографа амплитудные значения выходных напряжений операционного усилителя UmВЫХ при постоянном, заданным преподавателем, значении входного напряжения UmВХ = const и различных значениях частот, указанных в таблице, занести их в таблицу 4.2.
Таблица 4.2
Измеряемая величина | Гц | Гц | Гц | 4 кГц | кГц | кГц | кГц | кГц | кГц | кГц |
UmВХ, мB | ||||||||||
UmВЫХ, B |
4. По данным таблицы 4.2 построить амплитудно-частотную характеристику операционного усилителяUmВЫХ= f (fвх).
Задание № 3
Исследовать схему неинвертирующего операционного усилителя.
1. Собрать схему, приведенную на рис. 4.13, подключить к ее входу через делитель генератор сигналов синусоидальной формы. К выходу операционного усилителя подключить осциллограф.
После проверки преподавателем собранной схемы включить питание стенда выключателем «СЕТЬ – ВКЛ».
Рис. 4.13. Схема для снятия амплитудной характеристики операционного усилителя
2. Измерить и записать в таблицу 4.13 значения параметров операционного усилителя, указанных в таблице, при постоянном значении входного напряжения UВХ =10 мВ и различных значениях резисторов в цепи обратной связи ОУ. По результатам эксперимента вычислить для трех случаев коэффициент усиления по напряжению КU и сравнить с расчетной величиной КUрас = ROC / R1. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 4.13.
Таблица 4.13
Установлено | Измерено | Вычислено | ||
UВХ, мB | ROC , кОм | UВЫХ, B | КU | КU |
Эксперимент | Расчет | |||
Задание № 4
Исследовать схему сумматора на операционном усилителе.
1. Собрать схему, приведенную на рис. 4.14, подключить к ее трем входам три выхода источников постоянного напряжения U1, U2, U3. К выходу операционного усилителя подключить вольтметр PV2, который так же, как и вольтметр PV1 установить в режим измерения постоянного напряжения. После проверки преподавателем собранной схемы включить питание стенда выключателем «СЕТЬ – ВКЛ».
Рис. 4.14. Схема для исследования сумматора на операционном усилителе
2. Измерить и записать в таблицу 4.14 значения входных и выходных напряжений операционного усилителя при заданных преподавателем входных значениях напряжений. Убедиться, что напряжение на выходе будет близко к расчетной величине UВЫХР = КUос∙(U1+U2+U3),независимо от полярности входных сигналов. Определить экспериментальную погрешность, суммирования dS = (UВЫХ – UВЫХР) / UВЫХР.
Таблица 4.14
Установлено | Измерено | Вычислено | ||||
U1 , B | U2 , B | U3 , B | R1=R2=R3= =ROC , кОм | UВЫХ , B | UВЫХР , B | dS ,% |
Содержание отчета
Отчет, составляемый индивидуально каждым студентом, должен содержать следующие материалы:
1. Титульный лист, на котором указаны название работы, исполнитель, индекс группы и дата выполнения.
2. Краткое описание принципа работы и назначение исследуемых устройств.
3. Электрические схемы исследуемых устройств, вычерченные с соблюдением условных графических обозначений по ГОСТу.
4. Таблицы, графики, расчеты и выводы в соответствии с заданием.
Контрольные вопросы
1. Из каких каскадов состоят ОУ?
2. Для чего включают обратные связи в ОУ?
5. Какая форма напряжения будет на выходе ОУ при переменном напряжении на входе, значение которого выходит за пределы динамического диапазона?
6. Чем определяется амплитуда выходного напряжения U±вых.maxОУ?
7. Как влияет на параметры и характеристики усилителя изменение напряжения питания UИП?
8. Чем определяется стабильность коэффициента усиления усилителя?
9. Как влияет ООС на входное и выходное сопротивления неинвертирующего и инвертирующего усилителей?
10. Как влияет ООС на полосу пропускания усилителя?
11. На какой из входов ОУ подаются отрицательная и положительная
обратные связи?
12. Чем определяется погрешность интегрирования и дифференцирования соответственно интегратора и дифференциатора на ОУ?
Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 1438;