Порядок проведения экспериментов

Эксперимент 1. Работа неинвертирующего усилителя в режиме уси­ления синусоидального напряжения.

Постройте схему по рисунку 7.3. Рассчитайте коэффициент усиления напряжения К_У усилителя по заданным значениям параметров компо­нентов схемы. Включите схему. Измерьте амплитуды входного U_ВХ и выходно­го U_ВЫХ синусоидальных напряжений. Измерьте постоянную составляющую выходного напряжения U_0ВЫХ и разность фаз между входным и выходным напряжениями. По результатам измерений вычислите коэффициент усиления по напряжению К_У усилителя. Результаты занесите в раздел "Результаты экспери­ментов". Используя значение напряжения смещения U_CM (см.паспортные данные), и вычисленное теоретическое значение коэффициента уси­ления, вычислите постоянную составляющую выходного напряжения U_0ВЫХ. Результаты расчета занесите в раздел "Результаты экспериментов"

.

Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы.

В схеме, приведенной на рисунке 5.3, уменьшите значение сопротивления R1 с 100к0м до 10к0м, амплитуду синусоидального напряжения генератора увеличьте до 100 мВ. Установите масштаб напряжения на входе А осциллогра­фа 100 mV/div, а на канале В - 500 mV/div. Включите схему. Повторите все опе­рации эксперимента 1 при новых параметрах компонентов. Результаты занеси­те в раздел "Результаты экспериментов".

Эксперимент 3. Работа инвертирующего усилителя в режиме усиле­ния синусоидального напряжения. Постройте схему по рисунку 5.5. Повторите эксперимент 1 для этой схе­мы. Результаты вычислений занесите в раздел "Результаты экспериментов".

Эксперимент 4. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы.

Установите значение сопротивления R1 равным 10 кОм, амплитуду сину­соидального напряжения генератора - 100 мВ. Установите масштаб напряжения на входе А осциллографа 100 mV/del, а на канале В - 500 mV/del. Включите схе­му. Для новых параметров схемы повторите все измерения и вычисления экс­перимента 3. Результаты занесите в раздел "Результаты экспериментов".

Паспортные данные ОУ LM 741:

1. Средний входной ток ОУ 0,08 мкА;

2. Разность входных токов ОУ 0,02 мкА;

3. Напряжение смещения ОУ 1 mV;

4. Входное сопротивление ОУ 2 Мом;

5. Выходное сопротивление ОУ 75 Ом;

6. Скорость нарастания выходного напряжения ОУ 0,5 В/мкс.

Схемы включения ОУ
	Неинвертирующий усилитель
Эксперимент 1	Измерение	Расчет
Uвх, В	Δφ, гр	Uвых, В	U0вых, В	Kу	U0вых, В
4.9982*10^-3		1.1970	198,89*10^-3		201*10^-3
Эксперимент 2	Uвх, В	Δφ, гр	Uвых, В	U0вых, В	Kу	U0вых, В
97,743*10^-3		1.0874	10.34*10^-3		11*10^-3
Эксперимент 3	Инвертирующий усилитель
Измерение	Расчет
Uвх, В	Δφ, гр	Uвых, В	U0вых, В	Kу	U0вых, В
98.178*10^-3		994,4702*10^-3	70,7*10^-3	-101	101*10^-3
Эксперимент 4	Uвх, В	Δφ, гр	Uвых, В	U0вых, В	Ku	U0вых, В
97,7649*10^-3		99,3015*10^-3	3.5354*10^-3	-10.1	10.1*10^-3

Контрольные вопросы

1. Приведите схему неинвертирующего ОУ, объясните принцип ее рабо­ты. Какую роль в схеме играет делитель напряжения?

В неинвертирующем усилителе выходное напряжение совпадает по фазе с входным. Из (11) следует, что коэффициент усиления неинвертирующего усилителя может быть меньше 1 только при использовании делителя с К_дел < 1. При отсутствии входного делителя (R2 = 0; R3 Ю Ґ) коэффициент усиления всегда больше единицы.

Последовательная отрицательная обратная связь по напряжению уменьшает выходное и увеличивает входное сопротивление всего усилителя. Выходное сопротивление инвертирующего усилителя из-за отрицательной обратной связи по напряжению можно считать близким к нулю аналогично инвертирующему усилителю.

Входное сопротивление ОУ из-за последовательной отрицательной обратной связи увеличивается доже по сравнению с входным сопротивлением ОУ дифференциальному сигналу. Его величина определяется сопротивлением синфазному сигналу.

Для получения коэффициента передачи усилителя, превышающего единицу в схеме необходимо обеспечить коэффициент обратной связи b_ОС < 1.

Для этого в цепь ООС вводят делитель напряжения

2. От чего зависит коэффициент усиления неинвертирующего усилителя?

* от входного, выходного сопротивлений и сопротивления ОС.

3. Приведите схему повторителя напряжения. Объясните принцип ее ра­боты.

Усилитель, охваченный последовательной ООС по выходному напряже­нию с коэффициентом передачи равным единице, называется повторителем на­пряжения.

Рисунок 5.1 - Схема повторителя напряжения

Свойства такого усилителя подобны свойствам эмиттерного или истокового повторителя и для него выполняется условия

U_{ВХ Н} = U_ВЫХ

Rbx оос = Rвхо (1 + K_UОУ)

Rвых оос = Rвыхо (1 + K_UОУ)

4. Оцените различия между измеренной и вычисленной постоянной со­ставляющей выходного напряжения.

теоретическая постоянная составляющая всегда больше экспериментальной постоянной составляющей (для неинвертирующего усилителя разность небольшая, а у инвертирующего они отличаются почти в 10 раз) из- за идеализации при расчетах(R_вх→∞, R_вых→0).

Дата добавления: 2015-05-06