Навчальна мета. Лабораторна робота №1

Лабораторна робота №1

Дослідження основних властивостей пристроїв додавання та масштабних підсилювачів

1.1. Навчальні питання

1. Дослідити основні параметри операційних підсилвачів (ОП), а також залежності коефіцієнта підсилення ОП по напрузі від значення вхідного опору та опору зворотного зв'язку.

2. Дослідити принцип роботи інверсного підсилювача, суматора, що інвертує, пристрою віднімання, а також точність виконання цих операцій в залежності від значень вхідних опорів і опорів зворотного зв'язку.

Навчальна мета

1. Експериментальне дослідження основних властивостей операційних підсилювачів і масштабних підсилювачів.

1.3. Теоретичні відомості

Операційним підсилювачем (ОП)називається підсилювач електричних сигналів, призначений для виконання різних операцій над аналоговими величинами при роботі в схемі з негативним зворотним зв'язком.

Параметри і характеристики ОП можна умовно розділити на вхідні, вихідні і характеристики передачі.

До вхідних параметрів відносять: напруга зсуву нуля; вхідні струми; різниця вхідних струмів; вхідні опори; коефіцієнт послаблення синфазної вхідної напруги; діапазон синфазної вхідної напруги; температурний дрейф напруги зсуву нуля; температурні дрейфи вхідних струмів і їх різниці; напруга (струм) шумів, приведена до входу; коефіцієнт впливу нестабільності джерела живленні на напругу зсуву.

До групи вихідних параметрів відносять: вихідний опір, вихідна напруга і струм виходу.

До групи характеристик передачі відносять: коефіцієнт підсилення по напрузі; частота одиничного посилення; швидкість наростання вихідної напруги; час встановлення вихідної напруги; час відновлення; амплітудно-частотна характеристика (АЧХ).

Напруга зсуву нуля – потенціал на виході підсилювача при нульовому вхідному сигналі, поділений на коефіцієнт підсилення

підсилювача. Даний параметр показує, яке джерело напруги необхідно підключити до входу ОП для того, щоб на виході отримати .

Якщо ОП включити зі 100%-м зворотним зв'язком, а вихід з'єднати на коротко, то коефіцієнт підсилення його дорівнюватиме одиниці, а вихідна напруга рівна . Знаючи , легко визначити постійну напругу на виході ОП, що має коефіцієнт підсилення :

Швидкість наростання вихідної напруги - максимальна швидкість зміни вихідного сигналу при максимальному значенні його амплітуди. При зміні швидкості наростання ОП включається в схему, що забезпечує одиничне підсилення і 100%-й зворотний зв'язок, і на його вхід подається напруга прямокутної форми, амплітуда якої така, що вихідний каскад потрапляє в область насичення по обом полярностям. Швидкість V наростання визначається як тангенс кута нахилу ділянки між мінімальним і максимальним значеннями амплітуди вихідного сигналу і має розмірність В/мкс.

Час встановлення вихідної напруги – час, за який практично закінчується перехідний процес. Він зазвичай вимірюється при максимальних значеннях вихідної напруги і навантаження і оцінюється як проміжок часу t, між моментом першого досягнення рівня 0,1 до моменту першого досягнення рівня 0,9 сталого значення вихідного сигналу при подачі на вхід імпульсу напруги прямокутної форми.

Час відновлення – час, необхідний для повернення підсилювача із стану насичення за виходом в лінійний режим. При вимірюванні зазвичай використовують схему підсилювача, що інвертує з коефіцієнтом підсилення . Рівень вхідного сигналу вибирають в два рази вище, ніж необхідно для насичення вихідного каскаду (100% перевантаження).

Процес вимірювання зводиться до визначення часу, що минув з моменту зняття вхідної напруги до моменту часу, починаючи з якого

напруга на виході ОП не перевищуватиме рівня 0,1 сталого значення.

1.4. Опис лабораторної установки

В лабораторній роботі використовуються модулі з ОП, набірне поле, набір змінних резисторів, електронно-променевий осцилограф С1-83 або С1-68, генератор вимірювальних сигналів Г3-112, джерело живлення постійної напруги . Схема для дослідження властивостей підсилювача, що інвертує зображена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Підсилювач, що інвертує

Схема для дослідження властивостей суматора, що інвертує зображена на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Суматор, що інвертує

Схема для дослідження пристрою віднімання зображена на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Пристрій віднімання

Дата добавления: 2015-07-17