Скачать:  laba_po_elektronike.zip [1,29 Mb] (cкачиваний: 0)  

Цель работы: исследование параметров операционного усилителя (входной ток; разность входных токов; напряжение смещения; дифференциальное входное сопротивление; скорость нарастания выходного напряжения) и их изменение в зависимости от схемы включения. Исследование влияния коэффициента усиления усилителя на постоянную составляющую выходного напряжения.

Ход работы

Задание 1. Исследование статических характеристик операционного усилителя марки LM746.

а. Сборка схемы

Рис. 1. Электрическая схема для измерения входных токов

б.Мы включили схему и измерили токи на инвертирующем J_n и неинвертирующем J_pвходах по показаниям микроамперметров PA1 и PA2 соответственно. По результатам измерений вычислили средний ток I_{вх ср}и разность входных токов ΔΙ_вх. Полученные результаты занесли в таблицу 1.

Таблица 1.

в.Сборка схемы.

Рис. 2. Электрическая схема измерения напряжения дрейфа.

г.Включили схему и показанию вольтметра определили напряжение на выходе ОУ. Подставили полученное значение в формулу U_д=Uвых/К_Uи вычислили напряжение на дифференциальном входе (т.е. напряжение смещения) U_см. Полученные результаты записали в табл.2.

Таблица 2.

д.Сборка схемы.

а) Первое положение ключа;

б) Второе положение ключа

Рис. 3. Электрическая схема для исследования входного и выходного сопротивлений ОУ.

е.Включили схему, измерили ток на неинвертирующем входе I_вхи выходное напряжение U_выхпо показаниям микроамперметра PA1 и милливольтметра PV1 соответственно. Переключили полярность источника напряжения на входе с помощью ключа и провели повторное измерение. По результатам измерений рассчитали изменения входного напряжения и тока, а также дифференциальное сопротивление ОУ. Полученные результаты занесли в табл. 3.

Таблица 3.

ж.Уменьшили сопротивление нагрузочного резистора R₁до тех пор, пока выходное напряжение U_выхне будет равно половине значения от полученного в пункте «е». Записали в табл. 4 значение сопротивления R₂, которое в данном случае равно выходному сопротивлению R_выхОУ.

Рис. 4. Электрическая схема для исследования входного и выходного сопротивлений ОУ.

Таблица 4.

Задание 2. Исследование динамических параметров ОУ.

а.Сборка схемы.

Рис. 5. Электрическая схема для исследования динамических характеристик ОУ.

б.Включили схему и по осциллограмме определили величину выходного напряжения и время его установления. По формуле ν = U_вых / t_уст вычислили скорость нарастания выходного напряжения. Полученные результаты занесли в табл. 5.

Таблица 5.

Задание 3. Исследование характеристик ОУ с неинвертирующей схемой включения.

а. Сборка схемы.

Рис. 6. Электрическая схема для исследования неинвертирующей схемы включения ОУ

б-в. Рассчитали коэффициент усиления по напряжению К_{u ос} ОУ по заданным значениям параметров компонентов схем по формуле К_u = U_вых/ U₁=1+R₁/R₂. Включили схему и измерили амплитуду входного U_вх и выходного U_вых синусоидальных напряжений и постоянную составляющуювыходного напряжения U_0выха также разность фаз между выходным и входным напряжениями φ. По результатам измерения вычислили коэффициент усиления по напряжению К_uос. Полученные результаты занесли в табл. 6.

Таблица 6.

г.В схеме уменьшили значение сопротивления R₁со 100кОм до 10 кОм, амплитуду синусоидального напряжения генератора увеличили до 100 мВ . Установили масштаб напряжения «по каналу А» осциллографа 100 mV/div, а«по каналу Б» 500 mV/div. Включили схему и повторили все операции эксперимента пункта б-в при новом номинале сопротивления R₁. Полученные результаты занесли в табл. 7

Таблица 7.

Рис. 7. Электрическая схема для исследования неинвертирующей схемы включения ОУ при уменьшении значения сопротивления

Задание 4. Исследование характеристик ОУ с инвертирующей схемой включения.

а. Сборка схемы.

Рис. 8. Электрическая схема для исследования инвертирующей схемы включения ОУ

б-в). Рассчитали коэффициент усиления по напряжению К_{u ос} ОУ по заданным значениям параметров компонентов схем по формуле К_u = U_вых/ U₁=1+R₁/R₂. Включили схему и измерили амплитуду входного U_вх и выходного U_вых синусоидальных напряжений и постоянную составляющуювыходного напряжения U_0выха также разность фаз между выходным и входным напряжениями φ. По результатам измерения вычислили коэффициент усиления по напряжению К_uос. Полученные результаты занесли в табл. 8.

Таблица 8.

г).В схеме уменьшили значение сопротивления R₁со 100кОм до 10 кОм, амплитуду синусоидального напряжения генератора увеличили до 100 мВ . Установили масштаб напряжения «по каналу А» осциллографа 100 mV/div, а«по каналу Б» 500 mV/div. Включили схему и повторили все операции эксперимента пункта б-в при новом номинале сопротивления R₁. Полученные результаты занесли в табл.9

Таблица 9.

Рис. 9. Электрическая схема для исследования инвертирующей схемы включения ОУ при изменении значения напряжения

Выводы:мы исследовали параметры операционного усилителя (входной ток; разность входных токов; напряжение смещения; дифференциальное входное сопротивление; скорость нарастания выходного напряжения) и их изменение в зависимости от схемы включения. Исследовали влияния коэффициента усиления усилителя на постоянную составляющую выходного напряжения.