Лабораторная работа 2: Операционные усилители

Операционные усилители

1. инвертирующий ОУ.

• 1.1 Откройте файл OU_inv.ewb.

Операционный усилитель – идеальный. Значения сопротивлений R1, R2, R3, тип ОУ выбираются из таблицы (см. номер варианта).

• 1.2 Двойным щелчком мыши на изображении ОУ откройте список библиотек ОУ, выберите библиотеку - Default, модель ОУ – ideal. Нажав клавишу Edit откройте окно параметров для «идеального » ОУ и выпишите в столбец таблицы «Идеальный » ОУ EWB установленные значения следующих параметров:

• 1.3 В столбец Идеальный ОУ внесите параметры идеального ОУ, соответствующие теории. Замените “идеальный” ОУ на ОУ из таблицы в соответствии с номером варианта. Запишите параметры этого ОУ в столбец таблицы «Реальный ОУ » .
• 1.4 Подайте на вход инвертирующего ОУ с функционального генератора синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ, f=1 кГц .

- Зарисуйте на одном графике осциллограммы входного и выходного напряжений.
- Определите разность фаз между входным и выходным напряжением.
ΔΦ=9,9012(mV)

• 1.5 Определите расчетный и экспериментальный коэффициенты усиления:
• 1.6 Подключите канал А осциллографа к клемме «минус » ОУ и зарисуйте осциллограмму U-(t). Почему напряжение на клемме минус в данной схеме называют напряжением эквипотенциального нуля?
• 1.7 Измерьте постоянную составляющую выходного напряжения Uo вых эксп. Для этого подключите вход инвертирующего усилителя к корпусу, переключите выходной вольтметр в режим измерения постоянного сигнала (DC) и зафиксируйте выходное напряжение Uo вых эксп=13,6(mV). Снова переведите вольтметр в режим АС, используя значение напряжения смещения Uсм (см. таблицу) и теоретическое значение коэффициента усиления вычислите постоянную составляющую выходного напряжения U o вых.теор
• 1.8 Подключите вход инвертирующего усилителя к функциональному генератору. Подайте на вход схемы двухполярное пилообразное напряжение частотой 1Гц и амплитудой согласно варианту:

Используя курсор и информационное табло осциллографа снимите зависимость и . (Амплитуда Uвх должна изменяться от –Uвх макс до +Uвх макс).
Постройте графикЗапишите:
- При каком значении Uвх начинается искажение формы выходного сигнала ?
- Искажается ли при этом форма напряжения U- ?
-В каком случае напряжением U- можно пренебречь ?

• 1.9 Подайте на вход схемы синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ. Постройте зависимость выходного напряжения от частоты

2. Неинвертирующий ОУ

• 2.1 Откройте файл neinv.ewb. Значения R1, R2, тип ОУ ранее заданы.
• 2.2 Подайте на вход ОУ с функционального генератора синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ, f=1 кГц . Зарисуйте на одном графике осциллограммы входного и выходного напряжений.
• 2.3 Подключите канал А осциллографа к клемме «минус » ОУ и зарисуйте осциллограмму U-(t). Напишите почему этот график совпадает со входным сигналом
• 2.4 Подайте на вход схемы синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ. Постройте зависимость выходного напряжения от частоты
• 2.5 Подключите вход неинвертирующего усилителя к функциональному генератору. Подайте на вход схемы двухполярное пилообразное напряжение частотой 1Гц и амплитудой согласно

варианту:

3. Логарифмический усилитель

• 3.1 Откройте файл log.ewb. (для всех вариантов R=10 кОм)
• 3.2 Подайте на вход схемы с функционального генератора однополярный пилообразный сигнал: freguency 1 Гц; duty cycle 50%; amplitude=2V, Offset=2 V)

Подключите канал А осциллографа к входному сигналу, а канал В – к выходному;
Установите на осциллографе развертку 0.1сек/дел;
Установите чувствительность канала А - 2 В/дел;
Установите чувствительность канала В - 50 мВ/дел.

• 3.3 Включите схему и, дождавшись установившегося значения, зарисуйте осциллограммы Uвх и Uвых.
• 3.4 Используя курсор 1 и левое информационное табло снимите характеристику Uвых=f(Uвх) и данные занесите в таблицу.

4. Интегратор
Откройте файл integrator.ewb.(для всех вариантов R1=10 кОм)
Подайте на вход двуполярные прямоугольные импульсы амплитудой 5 В и частотой 1 кГц (R1=10 кОм, С=10 нФ).Дождавшись установившегося значения, зарисуйте Uвх и Uвых. Определите амплитуду выходного сигнала и рассчитайте скорость нарастания выходного напряжения для различных значений R1 и C. Результаты экспериментов з