6 лаба отчёт. Рис. 1 схема макета с исследуемым оу б) Снимем показания вольтметра (Uвых оу) Uвых оу 5,12в в)
 Скачать 231.05 Kb.
|
|
Ход работы:
А) Соберём схему, изображённую на рис.1  Рис.1 схема макета с исследуемым ОУ Б) Снимем показания вольтметра (Uвых ОУ) Uвых ОУ = 5,12В В) Рассчитаем напряжение смещения по формуле Uсм = -Uвых(R1/R2) Uсм = -5,12*(100/10000) = -51,2 мВ
 Рис.2 Схема цепи для исследования передаточной характеристики ОУ Б) Установив на выходе регулируемого источника нулевое напряжение, увеличим сопротивление R8 до значения, при котором Uсм будет скомпенсировано, и на выходе ОУ установится напряжение в 0В. В) Снимем зависимость выходного напряжения ОУ от входного (-2В≤Uвх≤+2В). Занесём полученные значения в таблицу 1. Табл.1 Зависимость выходного напряжения ОУ от входного при сопротивлении нагрузки R14
По данным табл.1 построим график зависимости выходного напряжения ОУ от входного Рис.3 Усиление входного сигнала на неинвертирующем ОУ На графике, представленном на рис.3, мы видим характерную для неинвертирующего ОУ передаточную характеристику с участком линейности примерно в диапазоне [-1,5В ; 1,5В] по оси Uвх Г) Снимем зависимость выходного напряжения ОУ от входного (-2В≤Uвх≤+2В), однако в качестве нагрузки используем не R14, а R15 (R15 Табл.2 Зависимость выходного напряжения ОУ от входного при сопротивлении нагрузки R15
По данным табл.2 построим график зависимости выходного напряжения ОУ от входного Рис.4 Усиление входного сигнала на инвертирующем ОУ На графике, представленном на рис.4, мы видим характерную для инвертирующего ОУ передаточную характеристику с участком линейности примерно в диапазоне [-1,5В ; 1,5В] по оси Uвх
А) Подключим к инвертирующему входу ОУ через резистор R2 генератор гармонических сигналов, в качестве обратной связи примем R12, к выходу ОУ (точка 28 на рис.1) подсоединим вольтметр переменного тока и осциллограф. Б) поддерживая напряжение генератора постоянным и равным 20 мВ, изменим частоту сигнала (регистрируя значения Uвых) до тех пор, пока Uвых не снизится до уровня входного сигнала, т. е. до 20 мВ. Частота, при которой Uвых оказывается равным Uвх, называется частотой единичного усиления. Зарегистрированные значения Uвых и соответствующие им частоты сигнала занесём в табл. 3, выполнив нормировку Uвых относительно амплитуды входного сигнала в 20мВ Табл.3 Зависимость Uвых от частоты сигнала
Из таблицы видно, что Uвых = Uвх при частоте в 940 кГц. Это и есть fеу. По данным табл.3 построим график АЧХ ОУ: Рис.5 АЧХ ОУ В) Заменим в обратной связи R12 на большее сопротивление R13 (при этом модуль коэффициента передачи схемы равен единице). Установим на генераторе частоту 1 кГц и, повышая уровень напряжения генератора, получим 8 В на выходе ОУ. Г) увеличивая частоту сигнала, зафиксируем появление искажений формы выходного сигнала. Частота, при которой появляются искажения, является верхней границей полосы усиления максимальной мощности (fумм). fумм = 225 кГц
 Рис.6 Выходной сигнал на ОУ при переключении генератора в режим формирования меандра частотой 100 кГц и амплитудой 10В Цена целения оси t осциллографа = 1 мкс/деление Цена деления по оси U = 5 В/деление Таким образом, видно, что τфр = 3,4 мкс Из осциллограммы также видно, что = 18/3,4 = 5,29 В/мкс Выводы: В ходе данной лабораторной работы нами были исследованы свойства и характеристики операционного усилителя, определены передаточные характеристики при подключении ОУ как инвертирующего и как неинвертирующего, исследована АЧХ ОУ, определены fумм и fеу (fумм = 225 кГц, fеу = 940 кГц), измерена длительность фронта (τфр = 3,4 мкс) и определена максимальная скорость нарастания сигнала ( =10,6 В/мкс). |