Теоретическое введение. Дифференцирующие и интегрирующие схемы на основе ОУ

Цель работы

Дифференцирующие и интегрирующие схемы на основе ОУ

Лабораторная работа №2

Контрольные вопросы

1. Отличается ли измеренное значение среднего тока Iвх от его номинального значения для ОУ LM741, взятого из паспортных данных?

2. Существенно ли отличие разности входных токов от номинального значения для ОУ LM741?

3. Совпадает ли измеренное значение напряжения смещения с номинальным значением ОУ LM741?

4. Сравнить величину измеренного входного сопротивления с паспортными данными ОУ LM741.

5. Сравнить величину измеренного выходного сопротивления с паспортными данными ОУ LM741.

6. Сравнить между собой величины входного и выходного сопротивлений ОУ. Какова схема замещения ОУ как элемента электрической цепи?

7. Отличается ли экспериментальное значение скорости нарастания выходного напряжения от номинального значения?

8. В чем причина возникновения входных токов ОУ и разности входных токов? К чему они приводят при работе схем на ОУ?

9. Из каких условий выводится выражение для коэффициентов усиления схем инвертирующего и неинвертирующего усилителей?

10. Какова разность фаз между входным и выходным сигналом для двух схем усилителей?

Исследование дифференцирующих и интегрирующих схем на основе ОУ.

На основе ОУ можно построить идеальные интеграторы. На рис. 7 показана простейшая схема, выполняющая эту функцию. Ее выходное напряжение связано со входным следующими соотношениями:

, (12)

(13)

Рис. 7

Недостатком этой схемы является дрейф выходного напряжения, обусловленный напряжением смещения и выходными токами ОУ.

Это нежелательное явление можно ослабить, если к конденсатору С подключить резистор R₂ c большим сопротивлением (рис. №8), обеспечивающий стабилизацию рабочей точки за счёт обратной связи по постоянному току. Резистор обратной связи R₂ предотвращает также насыщение ОУ после заряда конденсатора, когда ток через конденсатор станет равным нулю. Выходное напряжение этой схемы при подаче на неё скачка входного напряжения амплитудой изменяется в соответствии с выражением:

, (14)

Рис. 8

На начальном интервале переходного процесса при t<< R₂ ЧС, изменение выходного напряжения будет достаточно близко к линейному, и скорость его изменения может быть вычислена из выражения:

. (15)

Рис. 9

Для схемы дифференциатора (рис. 9) выходное напряжение пропорционально скорости изменения входного сигнала и вычисляется по формуле:

, (16)

Дата добавления: 2015-05-06