Лабораторна робота № 13

Дослідження роботи операційних підсилювачів

В аналогових режимах

13.1. Мета роботи

Вивчення особливостей використання операційних підсилювачів в аналоговій схемотехніці. У першій частині роботи необхідно вивчити схеми включення ОП, а у другій – особливості використання ОП в схемотехніці постійного струму для виконання арифметичних операцій, а також виконання деяких частих перетворень. На відміну від попередніх робіт, у цій роботі надається можливість повністю самостійно створити схеми для дослідження, продемонструвати їх роботу у заданих режимах, дати обґрунтування отриманим результатам.

Використання пакету EWB для виконання роботи

Для проведення досліджень використовується ОП з двополярним живленням. Решта елементів і вимірювальних приладів використовуються аналогічно до попередніх робіт. Тип операційного підсилювача обирається з бібліотеки операційних підсилювачів, але обов’язковою умовою є підбір вітчизняного аналогу.

Порядок виконання роботи

13.3.1. Досліджуються особливості роботи операційного підсилювача у диференційному, інвертуючому та неінвертуючому включеннях. Як частковий випадок інвертуючого включення, розглядається схема з Т-подібним включенням резисторів зворотного зв’язку (рис. 13.1), коефіцієнт підсилення якої дорівнює:

.

Рис. 13.1

13.3.2. Проводиться дослід по визначенню характеристик повторювача на ОП. Для проведення досліду використовується ОП з попередньої лабораторної роботи. Складається схема для визначення величини вхідного опору повторювача та проводиться відповідний дослід. Складається схема для визначення величини вихідного опору повторювача при постійній вхідній напрузі та напрузі частоти 1 кГц. Величина напруги вхідного сигналу вибирається самостійно у межах допустимої. Проводиться дослід по визначенню впливу напруги зміщення на величину вихідної напруги повторювача.

13.3.3. Проводиться дослід по вивченню характеристик та властивостей інвертуючого підсилювача та дво- або тривходового суматора. Складається схема інвертуючого підсилювача з величиною вхідного опору, що задається у відповідності до варіанту. Неінвертуючий вхід приєднується безпосередньо до заземлення. Проводиться дослід по визначенню похибки підсилення вхідного сигналу, що задається на рівні 10 мВ від величини коефіцієнта підсилення. Для цього змінюється величина коефіцієнта підсилення шляхом зміни опору резистора зворотнього зв’язку в діапазоні від 1 до 100 і заміряється величина вихідної напруги. Обчислюються коефіцієнти підсилення як відношення напруг і як відношення опорів і порівнюються між собою. Проводиться дослід з усунення впливу на коефіцієнт підсилення струмів зміщення. Для цього обирається самостійно і встановлюється коефіцієнт підсилення підсилювача у межах 10, обчислюється необхідна величина опору резистора, що приєднується до неінвертуючого входу ОП і вимірюється величина вихідної напруги. Результати порівнюються з попереднім дослідом при тому ж коефіцієнті підсилення.

Проводяться аналогічні досліди для дво- або тривходового суматора (кількість входів та величини коефіцієнтів підсилення пропонується обрати самостійно, але з урахуванням обмежень по величині вихідної напруги); неінвертуючого підсилювача; неінвертуючого дво- або тривходового суматора; підсилювача з диференційним виходом; перетворювача “струм – напруга”.

13.4. Вимоги до звіту

13.4.1. Привести принципові схеми підсилювачів, які досліджувались у роботі, з показами приладів, що використовувались.

13.4.2. Пояснити особливості роботи підсилювачів, схеми яких досліджувались.

13.4.4. Привести результати досліджень, які були проведені.

13.5. Питання до самотестування і атестації

13.5.1. Пояснити вплив одиночного зворотного зв’язку на величину вхідного і вихідного опору підсилювача у режимі повторювача напруги.

13.5.2. Пояснити зміну величини вхідного опору схеми інвертуючого і неінвертуючого підсилювачів.

13.5.3. Дати пояснення роботі ОП у режимі інвертуючого і неінвертуючого суматорів.

13.5.4. Обґрунтувати взаємозв’язок між величинами опорів підсилювача з диференціальним входом.

13.5.5. Обґрунтувати вибрані параметри резисторів кожної зі схем, умови їх вибору, обмеження, які накладаються при виборі величин опорів.

13.5.6. Пояснити умови та особливості роботи схем логарифмічного і антилогарифмічного підсилювачів.

Додаток

Таблиця варіантів до схем, що приведені у лабораторній роботі.

Номер варіанту	Тип ОП	Вхідний опір (кОм)	Номер варіанту	Тип ОП	Вхідний опір (кОм)
	OP-05			OP-16A	4.5
	OP-07			OP-16B
	OP-15А			OP-16C
	OP-15В			OP-16D
	OP-15C			OP-16E
	OP-15E	1.5		OP-16F
	OP-15F	2.5		OP-16G
	OP-15G	3.5

Дата добавления: 2015-10-29