Анализ схем на операционных усилителях

1. Ознакомиться с принципом работы схем на операционных усилителях (ОУ): интегратора, дифференциатора, логарифматора, антилогарифматора [1, 23-25, 28].

2. Изобразить с помощью графических средств пакета Micro-Cap и записать в файл схемы аналоговых преобразователей на операционных усилителях (рис. 1.13).

3. Рассчитать вид выходного сигнала интегратора (рис. 1.13а) для следующих входных сигналов:

а) синусоидального с частотой 1 кГц и амплитудой 0,5 В;

б) меандр с частотой 1 кГц и амплитудой 3 В.

4. Подобрать сопротивление R и ёмкость C таким образом, чтобы интегратор действовал как активный фильтр низких частот с параметрами, указанными в табл.1.6. Определить крутизну среза АЧХ.

Таблица 1.6

№
Кu
fcp, Гц	10к	5к	3к	2к	1,5к	1к
№
Кu	0,95
fcp, Гц	10к	5к	3к	2к	1,5к	1к

Рис. 1.13

 

5. Рассчитать вид выходного сигнала дифференциатора (рис. 1.13б), если на вход подаются:

а) треугольные колебания частотой 1кГц и амплитудой 3 В.

б) синусоидальные колебания частотой 1кГц и амплитудой 0,5 В.

6. На основе дифференциатора построить фильтр высоких частот с параметрами, указанными в табл.1.7. Определить крутизну среза по АЧХ.

 

Таблица 1.6

№
Кu
fcp, Гц	5к	3к	1к
№
Кu	0,95
fcp, Гц	10к	5к	3к	1к

 

7. Определить вид выходного сигнала в схеме на рис. 1.13в при сигнале:

- синусоидальной формы;

- типа меандр;

- треугольной формы.

8. Рассчитать вид выходного сигнала для логарифматора (рис. 1.13г) и антилогарифматора (рис. 1.13д) при импульсном входном сигнале с частотой 1кГц и амплитудой, принимающей значения от 0,3 до 3 В.

9. На основе логарифмических и антилогарифмических схем составить и рассчитать схему умножителя и делителя аналоговых сигналов.

10. Отчет должен содержать:

- титульный лист;

- цель работы;

- принципиальные схемы исследуемых устройств;

- временные диаграммы, поясняющие работу усилителя;

- АЧХ.

- выводы.

 

Контрольные вопросы

1. Нарисуйте схемы дифференциатора, интегратора, логарифматора, антилогарифматора.

2. Какова зависимость выходного напряжения от входного в исследуемых устройствах?

3. С чем связано отклонение характеристик реальных аналоговых преобразователей от идеальных?

4. Поясните назначение резистора в схеме интегратора на рис. 1.13а.

5. Поясните назначение резистора в схеме дифференциатора на рис. 1.13б.

6. С чем связана большая зависимость выходного тока от температуры в схемах логарифматора и антилогарифматора?

7. Нарисуйте структурные схемы умножителя и делителя сигналов.

8. К какому типу частотных фильтров относятся схемы на рис. 1.13а,б.