IV. Порядок выполнения лабораторной работы

1. Ознакомиться с теоретической частью лабораторной работы, используя
настоящее описание и техническую литературу.

2. Получить у преподавателя допуск на выполнение лабораторной работы.

3. Подключить к стенду измерительные приборы. Включить питание. Переключатели SA1 - SA8 поставить в положение «Выкл.».

4. Произвести балансировку ОУ. Для этого переключатель SA2 - поставить
в положение «Вкл.», переключатель «SA1O» - в положение «вход (-)»,
потенциометрами Rm и Rгр установить Uвx=0. Перемычкой замкнуть
гнездо «Вход ОУ» на землю. Потенциометром R6 добиться напряжения
Uвых на гнезде «Выход ОУ» равным «0». Переключатель «SA2» поста­
вить в положение «Выкл.».

5. Исследовать работу повторителя напряжения. Убрать перемычку с гнез­да «Вход ОУ», поставить переключатель «SA1» в положение «Вкл» по­
ставить переключатель «SA10» в положение «вход (+)», а переключатель
«SA11» в положение «Un».

Снять амплитудную характеристику повторителя Uвых.изм, = f(Uвx). Измеренные данные занести в таблицу 1 и построить график зависимости Uвых. =f(Uвх).

Таблица 1.

Uвx (В)	-2,5	-2	-1,5	-1	-0,5		+0,5	+1	+1,5	+2	+2,5
Uвых.изм
Uвых.теорет.
∆

∆=Uвых.изм - Uвых.теор. Uвых.теор = Uвx.

6. Исследовать работу масштабного инвертируемого и неинвертируемо­го усилителей.

Для этого переключатель «SA2» поставить в положение «Вкл». Изменяя входное напряжение Uвх в пределах -2,0 В до 2,0 В, измерить входное напряжение Uвых при двух положениях переключателя «SA10» «Вход(-)» и «Вход(+)». Данные занести в таблицу 2 и на одном графике построить амплитудные характеристики Uвых =f(Uвx) для инвертируемого и неинвертируемого масштабных усилителей.

Таблица 2

Uвx (в)	-2	-1,5	-1,0	-0,5		+0,5	+1	+1,5	+2
Инвертир. масш.усил. «SA10» «Вход(-)»	Uвых.изм
Uвых. теор.
∆
Ненвертир. масш.усил. «SA10» «Вход(+)»	Uвых.изм
Uвых. теор.
∆

Для инвертируемого усилителя Uвых.теор=- Uвх

Для не инвертируемого усилителя Uвых.теор= Uвх

7. Исследовать работу масштабного усилителя с односторонним ограничением на диоде.

Для этого переключатель «SA2» поставить в положение «Вкл», переключатель «SA5» поставить в положение «Вкл». Изменяя входное напря­жение Uвx в пределах -2,0 В до +2,0 В, измерить выходное напряжение Uвых при двух положениях переключателя «SA10» «Вход(-)» и «Вход(+)». Дан­ные занести в таблицу 3 и на одном графике построить амплитудные харак­теристики Uвых=f(Uвx) для инвертируемого и неинвертируемого усилите­лей.

Переключатель «SA5» поставить в положение «Выкл»

Таблица 3

Uвx (в)	-2	-1,5	-1,0	-0,5		+0,5	+1	+1,5	+2
Инвертир. масш.усил. «SA10» «Вход(-)»	Uвых.изм
Uвых. теор.
∆
Ненвертир. масш.усил. «SA10» «Вход(+)»	Uвых.изм
Uвых. теор.
∆

Для инвертируемого усилителя Uвых.теор=- Uвх, где Z₂= .

Для не инвертируемого усилителя Uвых.теор= Uвх.

Для Uвх>0, R_VD1=∞; Uвх<0, R_VD1≈50 Ом

8. Исстедовать работу масштабного усилителя с двусторонним ограни­чением уровня.

Дтя этого тумблеры «SA2», «SA7» поставить в положение «Вкл». Изменяя входное напряжение Uвx в пределах -2,5 В до +2,5 В, измерить выходное напряжение Uвых при двух положениях переключателя «SA10»

«Вход(-)» и «Вход(+)». Данные занести в таблицу 4 и на одном графике по­строить амплитудные характеристики Uвых =f(Uвx) для инвертируемого и неинвертируемого усилителей.

Переключатель «SA2», «SA7» поставить в положение «Выкл»

Таблица 4

Uвx (в)	-2	-1,5	-1,0	-0,5		+0,5	+1	+1,5	+2
Инвертир. масш.усил. «SA10» «Вход(-)»	Uвых.изм
Uвых. теор.
∆
Ненвертир. масш.усил. «SA10» «Вход(+)»	Uвых.изм
Uвых. теор.
∆

а) Для инвертируемого усилителя Uвых.теор=- Uвх, где Z₂= .

б) Для не инвертируемого усилителя Uвых.теор=- Uвх, где Z₂= .

R_VD=40 кОм, для Uвх=0±Uстаб

R_VD=50 кОм, для Uвх≥±Uстаб, Uстаб=2 В

9. Исследовать работу логарифмического усилителя.

Для этого тумблеры «SA8» в положение «Вкл» «SA10» поставить в положение Вход«-». Снять зависимость Uвых =f(Uвx), данные занести в таблицу 5 и построить зависимость Uвых =f(Uвx).

Таблица 5

Uвх (в)	-0,5	-0,4	-0,3	-0,2	-0,1	-0,05		+0,05	+0,1	+0,2	+0,3	+0,4	+0,5
Uвых (в)

10. Исследовать работу нелинейного преобразователя напряжения. Для этого в соответствии с заданным вариантом (табл.6) необходимо построить схему преобразователя, расчитать сопротивление обратной связи Z2 и снять зави­симость Uвых =f(Uвx), данные занести в таблицу 7. Построить зависимость Uвых =f(Uвx).

Таблица 6

вариант

б

«SA10»

«SA5»

«SA6»

«SA7»

«SA2»

Таблица 7

Uвx (В)	-2,5	-2	-1,5	-1	-0,5		+0,5	+1	+1,5	+2	+2,5
Uвых.изм
Uвых.теорет.
∆

11. Снять амплитудно-частотную характеристику неинвертируемого масштабного усилителя и активного фильтра низких частот.

Для этого переключатель «SA2» поставить в положение «Вкл», пере­ключатель «SA11» поставить в положение «~». На гнездо «Вход» подать сигнал с частотой 100 Гц с генератора низкой частоты, гнездо «Выход ОУ» подключить на вход осциллографа. Потенциометрами Rт и Rгр установить напряжение Uмак = 3 В.

Изменять частоту генератора от 100 Гц до 200 кГц. Измерить по экрану осциллографа амплитуду выходного сигнала. Данные занести в таблицу 8.

Таблица 8.

f	100 Гц	1 кГц	20 кГц	50 кГц	100 кГц	150 кГц	200 кГц
Uвых МУ
Uвых АФ

Переключатель «SA4» поставить в положение «Вкл». Снять амплитудно-частотную характеристику для активного фильтра А=ψ(f). На одном графике построить амплитудную характеристику для инвертируемого масштабного усилителя и активного фильтра низких частот.

12. Исследовать работу компаратора. Для этого: все переключатели «SA1» - «SA8» поставить в положение «Выкл». Снять зависимость Uвых =f(Uвх) при двух положениях переключателя «SA10» данные занести в таблицу 9, и на одном рисунке построить графики Uвых =f(Uвx).

Таблица 9

(Uвх)	(В)	-0,05	-0,04	-0,03	-0,02	-0,01		0,01	0,02	0,03	0,04	0,05
«SA10» Вход«-»	Uвых
«SA10» Вход«+»	Uвых

V. Содержание отчета.

Настоящая лабораторная работа рассчитана на четыре часа и должна содер­жать:

- цель работы;

- схему стенда;

- схемы каждого исследуемого функционального устройства;

- таблицы с измеренными данными;

- временные диаграммы работы;

- амплитудно-частотные характеристики масштабных усилителей и активного фильтра низких частот;

- необходимо рассчитать погрешности исследуемых устройств;

- выводы по работе.

Амплитудная характеристика Амплитудная-частотная характеристика

VI. ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

1. Что представляет собой операционный усилитель?

2. Основные характеристики функциональных устройств на основе ОУ.

3. Основные параметры ОУ.

4. Схемы основных функциональных устройств на ОУ и принцип их работы.

5. Почему Кус неинвертирующего усилителя не может быть меньше единицы?

6. Что такое операция “Балансировка”?

7. Основные серии ИС операционных усилителей.

8. Классификация ОУ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Опадчий Ю.Ф. и др. “Аналоговая и цифровая электроника”. М. “Радио и связь”, 1996 г.

2. Ногин В.Н. “Аналоговые электронные устройства ”. М. “Радио и связь”, 1992 г.

3. Титце У., Шенк К. “Полупроводниковая схемотехника”, М. “Мир”, 1992 г.

4. Хоровиц П., Хилл У. “Искусство схемотехники”, М. “Мир”, 1996 г.

Дата добавления: 2015-07-15