Лабораторная работа №3. Импульсные устройства на операционных усилителях

Импульсные устройства на операционных усилителях

Выполнил студент группы РТЭ-11-11
Попов Николай Николаевич.
Проверил доцент, Малинин
Григорий Вячеславович.

Чебоксары, 2013

Лабораторная работа №3
Импульсные устройства на операционных усилителях

Цель работа: ознакомление с основными импульсными устройствами на операционных усилителях и некоторыми характеристиками этих устройств

Компаратор. Компаратором называют устройство, осуществляющее сравнение измеряемого входного напряжения (Uвх) с опорным напряжением (Uоп). В качестве компаратора часто используют ОУ с разомкнутой ОС (рис. 3.2.1). На вход “–“ компаратора подается входной сигнал Uвх, на его вход “+” - опорный сигнал Uоп. В момент равенства напряжений Uвх и Uоп компаратор находится в неустойчивом линейном режиме. При превышении входным сигналом Uвх значения опорного напряжения Uоп выходное напряжение компаратора изменяется от + Uвх до –Uоп. Переключение компаратора происходит с некоторой задержкой, которая определяется временем перезаряда паразитных емкостей ОУ. При Uоп = 0 компаратор фиксирует момент перехода входного напряжения через нулевой уровень. В этом режиме компаратор получил название “нуль-компаратор”. Если напряжения Uвх и Uоппревышают максимально допустимые для данного типа ОУ уровни входных сигналов, на входе компаратора устанавливают делители напряжения.

Компараторы нашли широкое применение в преобразователях аналоговых сигналов в цифровые.

Задание

1. а) Снять и построить статическую характеристику вход-выход компаратора без ПОС.

Для этого подаем на вход напряжение с потенциометра R₀. Необходимо точно определить Uвх, при котором происходит переключение компаратора, поэтому вблизи точки переключения потенциометр следует вращать медленно.

б) Снять и построить статическую характеристику вход-выход регенеративного компаратора (с ПОС). Для получения регенеративного компаратора замкнуть тумблер S₁.

2. а) Подав на вход интегратора прямоугольные импульсы, измерить скорость нарастания выходного напряжения при двух значениях емкости интегрирующего конденсатора. Емкости интегрирующего конденсатора переключается тумблером S₂.

б) Сравнить полученные результаты с рассчитанными по формуле (2), для случаев, когда R₁=4,7кОм, C₁=0,01мкФ и R₁=4,7кОм, C₁=0,047мкФ.

Показания: 0.1*10= 1В при C₁=0,047мкФ и t=20мкс. Кривые на осциллографе:

Показания: 0.1*10= 1В при C₁=0,01мкФ и t=20мкс. Кривые на осциллографе:

3) а) Для генератора прямоугольных и пилообразных импульсов при двух значениях интегрирующей емкости измерить период колебаний Т.

б) Сравнить полученные результаты с рассчитанной по формуле (4), для случаев, когда R₁=4,7кОм, R₃=10кОм, R₄=4,7кОм, C₁=0,01мкФ и R₁=4,7кОм, R₃=10кОм, R₄=4,7кОм, C₁=0,047мкФ.

в) Зарисовать совмещенные осциллограммы напряжений на выходах схемы. Осциллограммы следует изображать одну под другой, указывая масштабы напряжений и времени. На экране осциллографа нужно уместить 1-2 периода колебаний. Момент начала линейного изменения напряжения должен совпадать во времени с переключением компаратора.

Показания: 0.5*10= 5В при C₁=0,01мкФ и t=20мкс. Кривые на осциллографе:

Показания: 0.5*10= 5В при C₁=0,047мкФ и t=0.1мс. Кривые на осциллографе

б) Снять зависимость относительной длительности импульсов «тау» от входного напряжения Uвх.

Uвх	Время, t
	0.35мс
0.01	0.5мс
0.05	0.95мс
0.5	1.5мс
0.8	2мс

Дата добавления: 2015-05-06