63562 (597596), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

5. Сравните величину измеренного выходного сопротивления с паспортными данными на ОУ LM741.

6. Сравните 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?

Примечание. Паспортные данные ОУ LM741:

• средний входной ток ОУ 0,08 мкА;

• разность входных токов ОУ 0,02 мкА;

• напряжение смещения ОУ 1 тВ;

• входное сопротивление ОУ 2 Мом;

• выходное сопротивление ОУ 75 Ом;

• скорость нарастания выходного напряжения ОУ 0,5 В/мкс.

2. Неинвертирующие усилители

Цель

1. Измерение коэффициента усиления неинвертирующего усилителя на ОУ.

2. Определение разности фаз между выходным и входным синусоидальным напряжением ОУ.

3. Исследование влияния коэффициента усиления усилителя на постоянную составляющую выходного напряжения.

Приборы и элементы

Осциллограф

Функциональный генератор

Источник напряжения

ОУ LМ741

Резисторы

Краткие сведения из теории

Коэффициент усиления схемы неинвертирующего усилителя на ОУ (рис. 3.5) вычисляется по формуле:

Постоянная составляющая выходного напряжения усилителя и U_0ВЫХ определяется произведением напряжения смещения U_CM на коэффициент усиления схемы К_У:

Порядок проведения экспериментов

Эксперимент 1. Работа неинвертирующего усилителя в режиме усиления синусоидального напряжения

Откройте файл с11_005 со схемой, изображенной на рис. 3.5

Рассчитайте коэффициент усиления напряжения К_У усилителя по заданным значениям параметров компонентов схемы. Включите схему. Измерьте амплитуды входного U_BX и выходного U_ВЫХ синусоидальных напряжений. Также 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, вычисленное в разделе 3.1, и вычисленное теоретическое значение коэффициента усиления, вычислите постоянную составляющую выходного напряжения U_0ВЫХ. Результаты расчета также занесите в раздел "Результаты экспериментов".

Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы

В схеме, приведенной на рис. 3.5:

уменьшите значение сопротивления R₁ с 100 кОм до 10 кОм, 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".

Результаты экспериментов

Эксперимент 1. Работа неинвертирующего усилителя в режиме усиления синусоидального напряжения

Расчет Расчет по результатам измерений

________________ _________________________________

Коэффициент усиления К_У

Измерение

________________________________

Амплитуда входного напряжения U_ВХ

Измерение

________________________________

Амплитуда выходного напряжения U_ВЫХ

Расчет по результатам измерений Измерение

____________________________ __________________

Постоянная составляющая вых. напряжения U_0ВЫХ

Измерение

________________________________

Разность фаз между входным и выходным напряжением

Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на ее режим работы

Расчет Расчет по результатам измерений

________________ ________________________________

Коэффициент усиления К_У

Измерение

________________________________

Амплитуда входного напряжения U_ВХ

Измерение

________________________________

Амплитуда выходного напряжения U_ВЫХ

Расчет по результатам измерений Измерение

______________________________ _________________

Постоянная составляющая вых. напряжения U_0ВЫХ

Измерение

________________________________

Разность фаз между входным и выходным напряжением

Вопросы

1. Из каких условий выводится выражение для коэффициента усиления схемы на рис. 3.5?

2 .Какова разность фаз между входным и выходным сигналами неинвертирующего усилителя на ОУ?

3. Существенно ли различие в значениях измеренной и вычисленной постоянной составляющей выходного напряжения схемы на рис.3 .5?

4. Чем определяется постоянная составляющая выходного напряжения схемы на рис. 3.5?

5. С помощью какого прибора Electronics Workbench можно экспериментально измерить коэффициент усиления схемы на ОУ?

3. Инвертирующий усилитель

Цель

1. Измерение коэффициента усиления инвертирующего усилителя на ОУ.

2. Определение разности фаз между выходным и входным синусоидальным напряжением ОУ.

3. Исследование влияния коэффициента усиления схемы на постоянную составляющую выходного напряжения.

Приборы и элементы

Осциллограф

Функциональный генератор

ОУ LM741

Резисторы

Краткие сведения из теории

Коэффициент усиления инвертирующего усилителя на ОУ с обратной связью (рис. 3.6) вычисляется по формуле:

Знак "минус" в формуле означает, что выходное напряжение инвертирующего усилителя находится в противофазе с входным напряжением. Постоянная составляющая выходного напряжения U_0ВЫХ усилителя зависит от коэффициента усиления К_У схемы и напряжения смещения U_CM и вычисляется по формуле: .

Порядок проведения экспериментов

Эксперимент 1. Работа усилителя в режиме усиления синусоидального напряжения

Откройте файл c11_006 со схемой, изображенной на рис. 3. 6:

Рассчитайте коэффициент усиления напряжения К_У у усилителя по значениям параметров компонентов схемы. Включите схему. Измерьте амплитуду входного U_BX и выходного U_ВЫХ синусоидального напряжения, постоянную составляющую выходного напряжения U_0ВЫХ и разность фаз между входным и выходным напряжением. По результатам измерений вычислите коэффициент усиления по напряжению К_У усилителя. Результаты занесите в раздел "Результаты экспериментов".

Используя значение входного напряжения смещения U_СМ, полученное в разделе 3.1 и найденное значение коэффициента усиления, вычислите постоянную составляющую выгодного напряжения U_0ВЫХ. Результаты вычислений также занесите в раздел "Результаты экспериментов".

Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы

Установите значение сопротивления R₁ равным 10 кОм, амплитуду синусоидально: 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 параметр схемы повторите все измерения и вычисления эксперимента 1. Результаты занесите в раздел "Результаты экспериментов".

Результаты экспериментов

Эксперимент 1. Работа усилителя в режиме усиления синусоидального входного сигнала

Расчет Расчет по результатам измерений

________________ _________________________________

Коэффициент усиления К_У

Измерение

________________________________

Амплитуда входного напряжения U_ВХ

Измерение

________________________________

Амплитуда выходного напряжения U_ВЫХ

Расчет по результатам измерений Измерение

_______________________________ __________________

Постоянная составляющая вых. напряжения U_0ВЫХ

Измерение

________________________________

Разность фаз между входным и выходным напряжением

Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на ее режим работы

Расчет Расчет по результатам измерений

________________ ________________________________

Коэффициент усиления К_У

Измерение

________________________________

Амплитуда входного напряжения U_ВХ

Измерение

________________________________

Амплитуда выходного напряжения U_ВЫХ

Расчет по результатам измерений Измерение

______________________________ _________________

Постоянная составляющая вых. напряжения U_0ВЫХ

Измерение

________________________________

Разность фаз между входным и выходным напряжением

Вопросы

1. Как рассчитать коэффициент усиления схемы на рис. 3.6?

2. Как измерить разность фаз между входным и выходным напряжением в схеме на рис. 3.6?

3. Оцените различия между измеренной и вычисленной постоянной составляющей выходного напряжения?

4. Сколько процентов от амплитуды выходного напряжения, измеренного в эксперименте 1 составляет постоянная составляющая в выходном напряжении?

5. Какие параметры схемы на рис. 3.6 влияют на ее коэффициент усиления?

6. Как влияет коэффициент усиления схемы рис. 3.6 на постоянную составляющую выходного напряжения?

Характеристики

Список файлов книги