Порядок виконання роботи. 12.3.1. Проводиться дослід по визначенню коефіцієнта підсилення підсилювача при

12.3.1. Проводиться дослід по визначенню коефіцієнта підсилення підсилювача при постійній вхідній напрузі і при напрузі змінного струму з частотою 1 кГц.

Вибирається підсилювач з пятьма електродами і задається напруга живлення 12 В. Проведення досліду здійснюється за допомогою схеми, що наведена на рис. 12.6.

Рис. 12.6

Рекомендується наступний порядок проведення досліду. Спочатку встановлюється величина вхідної напруги на рівні 1 мкВ, а потім змінюється установками джерела так, щоб на виході ОП забезпечити напругу, яка приблизно дорівнює половині напруги живлення, з урахуванням полярності входу. Після здійснення вимірювань для прямого та інверсного входів обчислюються величини коефіцієнтів підсилення для кожного з входів при постійній напрузі і при напрузі з частотою 1 кГц.

12.3.2. Дослід по визначенню струму зміщення. Схема для проведення вимірювань наводиться на рис. 12.7. Величини струмів зміщення у моделях ОП EWB мають однакові значення, тому струм зсуву дорівнює нулю.

Рис. 12.7

Рис. 11.6.

12.3.3. Проводиться дослід вимірювання величин вхідного опору для обох входів ОП без зворотних зв’язків. При проведенні досліду необхідно пам’ятати про наявність струму зміщення, тому заміри величини вхідного струму необхідно проводити з його врахуванням. Встановлюється напруга вхідного джерела на рівні 1 мкВ, підключеного до одного з входів, наприклад, інверсного. Поступово підвищується його величина і контролюється різниця між величинами вхідних струмів по прямому і інверсному входах. При появі різниці струмів, вона заміряється. Заміряється також і напруга вхідного джерела. Величина вхідного опору визначається у відповідності до закону Ома.

12.3.4. Проводиться дослід вимірювання напруги зміщення. З рис. 12.7 бачимо, що її величина при відсутності вхідних опорів складає 3.837 В. Оцінимо вплив струму зміщення на величину напруги зміщення при наявності вхідних опорів. Приєднується вхідний опір до прямого входу ОП – наприклад, величиною 1 кОм – і вимірюється величина вихідної напруги. Аналогічно, приєднується вхідний опір до інверсного входу ОП і вимірюється величина вихідної напруги. В обох випадках вихідна напруга суттєво змінюється.

12.3.5. Проводиться дослід вимірювання величини вихідного опору операційного підсилювача. Пропонується самостійно розробити схему для проведення досліду і пояснити порядок його проведення.

Рис. 12.7.

Рис. 12.8.

12.3.6. Проводиться дослід визначення частотних властивостей операційного підсилювача (рис. 12.8). Для проведення цього досліду використовується пристрій Bode Plotter із встановленими параметрами. Ці параметри дозволяють проводити заміри у частотному діапазоні від 0 Гц до 100 МГц або 1 ГГц. Початковий коефіцієнт підсилення встановлюється на рівні 120 дБ, а кінцевий – на рівні 0 дБ. Приблизний графік

Рис. 12.8.

АЧХ матиме вигляд, що наведено на рис. 12.9. Визначається частота зрізу АЧХ, а також заміряється фазочастотна характеристика ОП. За отриманою АЧХ обчислюється частота одиночного підсилення.

Рис. 12.8

Рис. 12.8

12.3.7. Проводиться дослід вимірювання коефіцієнту ослаблення синфазного сигналу. Для проведення цього досліду необхідно враховувати, що величина коефіцієнта підсилення синфазного сигналу досить незначна, тому в схемі, що досліджується, коефіцієнт підсилення необхідно задавати великим. Приймемо його величину не менше 1000. Для проведення досліду використовується схема, що приведена на рис. 12.10.

Рис. 12.10

Завдяки тому, що до обох входів підсилювача прикладається одна й та ж сама напруга, вихідна напруга повинна бути незначною і визначатися значенням коефіцієнта підсилення синфазного сигналу підсилювача.

Коефіцієнт підсилення підсилювача, що приведений на рис. 12.10, може бути обчислений за формулою:

де .

Враховуючи, що К_U · g >> 1, отримаємо:

.

З отриманої формули легко обчислюється коефіцієнт ослаблення синфазного сигналу К_ОСС :

.

12.3.8. Проводиться дослід оцінювання впливу коливань напруги живлення на роботу підсилювача.

12.3.9. Проводиться дослід визначення впливу температурного режиму на роботу підсилювача.

12.4. Вимоги до звіту

12.4.1. Навести схеми, за допомогою яких проводились дослідження вхідних і вихідних параметрів ОП і дати їм пояснення.

12.4.2. Дати пояснення причини появи вхідних струмів і напруг ОП.

12.4.3. Обґрунтувати причину великих синфазного і диференційного вхідних опорів приладу, а також низьке значення вихідного опору.

12.4.4. Дати пояснення зміни величини вихідної напруги підсилювача при підключенні вхідних опорів, з урахуванням полярності вхідних опорів. (Якщо з’являється непорозуміння у визначені полярності вихідної напруги, рекомендується приєднати паралельно вхідному опору високоомний вольтметр і заміряти величину та полярність напруги на ньому).

12.4.5. Пояснити вигляд АЧХ і ФЧХ операційного підсилювача. За виглядом АЧХ зробити висновок, чи має прилад внутрішню корекцію частотної характеристики.

12.4.6. Обґрунтувати необхідність виконання внутрішньої або зовнішньої корекції ОП.

12.4.7. Самостійно розробити послідовність та провести дослід визначення коефіцієнта ослаблення напруги живлення. Визначитися з величиною коефіцієнта ослаблення ОП, що задається у варіанті.

12.4.8. Самостійно розробити послідовність та провести дослід визначення швидкості наростання вихідної напруги ОП. З’ясувати залежності між швидкістю наростання вихідної напруги та частотними властивостями різних типів ОП.

12.5. Завдання до самотестування і атестації

12.5.1. Дати пояснення параметрам операційного підсилювача, що наведені на рис. 12.6, рис. 12.7 та рис. 12.8.

12.5.2. Дати фізичне обґрунтування параметрам операційного підсилювача, які досліджувались у роботі.

12.5.3. Дати пояснення впливу параметрів, що досліджуються, на вибір параметрів зовнішніх елементів схем з ОП.

12.5.4. Дати визначення таким термінам: синфазний сигнал, диференційний сигнал.

12.5.5. У бібліотеці EWB використовуються ОП, що мають 5, 7 та 9 виводів. Пояснити, чим відрізняються такі ОП, та призначення допоміжних виводів.

12.5.6. Дати обгрунтування прийнятим рішенням при проведенні самостійних дослідів. Пояснити їх результати.

Додатки

Таблиця варіантів до схем, що приведені в лабораторній роботі.

Номер варіанту	Тип ОП	Номер варіанту	Тип ОП	Номер варіанту	Тип ОП
	OP-05		OP-15E		OP-16C
	OP-07		OP-15F		OP-16D
	OP-15А		OP-15G		OP-16E
	OP-15В		OP-16A		OP-16F
	OP-15C		OP-16B		OP-16G

Дата добавления: 2015-10-29