Лабораторные. Лабораторные работы. Лабораторная работа 1 Система моделирования Electronics Workbench Структура окна и система меню
 Скачать 1.65 Mb.
|
|
Дифференциатор. Менее широко используемая схема дифференциатора (Рис. 9) предназначена для выполнения математической операции дифференцирования. Выходное напряжение дифференциатора пропорционально скорости изменения входного напряжения: dt du C R u ВХ ВЫХ 1 При синусоидальном входном напряжении дифференциатор работает как фильтр верхних частот, коэффициент усиления которого пропорционален частоте входного сигнала. вых Рисунок 9. - Схема дифференциатора Недостаток дифференциатора - чувствительность к шумам высокой частоты. Устраняется этот недостаток ограничением усиления на высоких частотах при помощи резистора R п , включенного последовательно с емкостью С. В этом случае схема будет работать как дифференциатор до частот, меньших частоты, определяемой выражением C R f n 2 1 4. Порядок выполнения работы 4.1.Исследование инвертирующего ОУ Перечень приборов: 108 Линейный операционный усилитель; Функциональный генератор; Осциллограф; Резисторы. Рисунок 10 - Схема инвертирующего усилителя. Рисунок 11 - параметры функционального генератора Рисунок 12 - Параметры осциллографа 109 Соберите схему инвертирующего ОУ в соответствии с рисунком 10. Установите параметры функционального генератора и осциллографа в соответствии с рисунками 11 и 12 соответственно. Зарисуйте осциллограммы. Снять и построить зависимость действующего значения ) ( ВХ ВЫХ U f U для частоты f = 1 кГц. Определить U вых.mах , при котором появляются нелинейные искажения при помощи осциллографа. Изучать, как влияет включение-выключение отрицательной обратной связи на усилительные свойства ОУ. Снять и построить зависимость коэффициента усиления от частоты входного сигнала. Определить частоту среза при условии К у = 0,707 К уо 4.2. Исследование неинвертирующего ОУ. Рисунок 13 - Схема неинвертирующего усилителя Рисунок 14 - Параметры осциллографа Соберите схему неинвертирующего ОУ в соответствии с рисунком 13. Установите параметры функционального генератора и осциллографа в соответствии с рисунками 11 и 14 соответственно. Зарисуйте 110 осциллограммы. Выполните для данной схемы те же исследования, что и для инвертирующего усилителя. 4.3. Исследование суммирующего усилителя Рисунок 15 - Схема суммирующего усилителя Рисунок 16 - Параметры осциллографа при исследовании суммирующего усилителя Соберите схему суммирующего ОУ в соответствии с рисунком 15. Установите параметры функционального генератора и осциллографа в соответствии с рисунками 11 и 16 соответственно. Изменяя номинальные значения входных сопротивлений, вычислите аналитически величину выходного напряжения, проверьте соответствие полученных значений и значений выходного напряжения на осциллограмме. Зарисуйте осциллограммы. Сформулируйте и запишите выводы по исследованию. 111 4.4. Исследование дифференциального усилителя. Рисунок 17. - Схема дифференциального усилителя. Соберите схему дифференциального (разностного) ОУ в соответствии с рисунком 17. Изменяя номинальные значения входных сопротивлений, вычислите аналитически величину коэффициента усиления, проверьте соответствие полученных аналитически значений коэффициента усиления и результатов, полученных на осциллограмме. Зарисуйте осциллограммы. Сформулируйте и запишите выводы по исследованию. 4.5. Анализ параметров ОУ 1. Рассчитать значения К У для инвертирующего (К УИ ) и не инвертирующего ; 1 1 R R K R R К OC УН OC УИ 2. Определить глубину отрицательной обратной связи ; 1 1 1 OC H OC И R R R R R 3. Рассчитайте для инвертирующего усилителя входное и выходное сопротивление ). 1 /( 1 H выхОУ выхИ вхИ R R R R 112 4. Рассчитайте для неинвертирующего усилителя входное и выходное сопротивление ). 1 /( ); 1 ( УН выхОУ выхН УН H вхОУ вхН K R R K R R 5. Определите соотношение R 3 , R 2 , R1 и R ос , при котором в дифференциальном включении ОУ U вых =U вх1 -U вx2 Контрольные вопросы 1. Какой принцип работы и коэффициент усиления инвертирующего ОУ? 2. Какой принцип работы и коэффициент усиления неинвертирующего ОУ? 3. Какой принцип работы дифференциального ОУ? 4. В каких электронных устройствах применяется ОУ? 5. Что такое частотная характеристика ОУ? 6. Что такое фазовая характеристика? |