~1 (Операционный усилитель)

Лабораторная работа №2

Операционный усилитель

Цель работы:

Ознакомиться с основными характеристиками

операционных усилителей, исследовать некоторые устройства построенные на ОУ

Оборудование:

Установка ЛСЭ-1М

Осцилограф С1-73

Цифровой вольтметр В7-16

Собираем схему УПТ. коммутаторы: 4,10,11,10.

Используем в качестве входного сигнала напряжение источника постоянного тока G1. Плавно изменяя Uвх снимаем показания и строим график передаточной характеристики

K_Uoc =-R6/R1= -5

Собираем схему компаратора . комутаторы: 3,4,6,9,12.

Опорное напряжение равно нулю, т. к. неинвертирующий вход подключен к “земле”, в качестве входного сигнала используем напряжение источника постоянного тока G1.

Снимаем показания и строим график передаточной характеристики .

Так же для компаратора с гистерезисной характеристикой, комутаторы: 2,4,6,9,12.

U_ср. = 4,62 (R7/R7+R6) = 4,2в

U_отп = -3,04(R7/R7+R6) =-2,75в

U_г = U_ср. - U_отп =1,4в

Вывод: Графики передаточных характеристик далеки от идеальных, видимо, неуравновешенны плечи источника питания ОУ.

Расчётные данные так же отличаются от экспериментальных.

Например для УПТ K_Uoc =-5 следовательно при U_ВХ =1в U_ВЫХ =-5в при U_ВХ –1в, U_ВЫХ = 5в на деле это не так U_ВЫХ = -3,03в и 4,56в.

передаточная характеристика компаратора нестабильна в районе порога переключения, поэтому значение Uвых = 0 при U вх = 0 условно (гистерезисный компаратор свободен от этого недостатка)

Собираем схему мультивибратора . комутаторы: 2,8,5. комутаторы 9 или 10

_1,1 = (R2+R41+R42+R43+R44+R45+R46) C₁= 6.75mS

t_u1,1= _1,1ln(1+(2R1/R3) = 7.41mS

_2,1 = (R2+R47) C₁ = 1.005mS

t_u2,1= _2,1ln(1+(2R1/R3) =1.103mS

f₁=1/t_1,1+t_2,1 = 0.12кГц

КТ3

КТ2

КТ1

 _1,2 = (R2+R41+R42+R43+R44+R45+R46) C₂= 2.115 mS

t_u1,2= _1,2ln(1+(2R1/R3) = 2.31 mS

_2,2 = (R2+R47) C₂ = 0.3149 mS

t_u2,2 = _2,2ln(1+(2R1/R3) = 0.34 mS

f₂=1/t_1,2+t_2,2 = 0.38 кГц

Таблица 1. передаточная характеристика инвертирующего У.П.Т.

U G1[в]	-1,5	-1	-0,5	0	0,5	1	1,5
Uвых[в]	4,62	4,558	2,415	0,1	-2,22	-3,027	-3,39

Таблица 2. передаточная характеристика компаратора

U G1[в]	-1,5	-1	-0,5	-0,1	0	0,1	0,5	1	1,5
Uвых[в]	4,62	4,62	4,625	4,625	0	-3,042	-3,035	-3,04	-3,04

Таблица 3. передаточная характеристика гистерезисного компаратора

U G1[в]	-1	-0,6	-0,4	-0,1	0	0,1	0,4	0,6	1
Uвых[в]	4,62	4,62	4,62	4,62	4,62	4,62	4,62	-3,04	-3,04
U G1[в]	1	0,6	0,4	0,1	0	-0,1	-0,4	-0,6	-1
Uвых[в]	-3,04	-3,04	-3,04	-3,04	-3,04	-3,04	4,62	4,62	4,62

Передаточная характеристика гистерезисного компаратора

Передаточная характеристика компаратора

Передаточная характеристика У.П.Т.

мультивибратор

R1	100k
R2	2k
R3	100k
R41	4.7k
R42	5.1k
R43	6.8k
R44	8.2k
R45	8.2k
R46	12k
R 47	4.7k
C 1	0.15мкф
C 2	0,047мкф
VD1,2	Кд522
DA 1	553уд1

УПТ и компаратор

R1	2k
R2	10k
R3	2k
R4	10k
R5	10k
R6	10k
R7	100oм
R8	91k
R9	24k
DA 1	140уд1