ОП.03 «Электротехника» группа № 36

ОП.03 «Электротехника» группа № 36

Тема занятия 2.4.9 «Усилители:электронные,операционные»

  Цель занятия: Изучить назначение, применение, структуреую схему усилителя,принцип работы усилителя,искажения в усилителе,понятие обратной связи.

Задачи занятия:

Обучающая – познакомить студентов с новыми определениями, научить работать с источниками, систематизировать и закрепить знания, полученные на уроке

Развивающая – способствовать развитию логического мышления, умению анализировать, сравнивать, делать выводы;

Воспитательная – развивать познавательный интерес, воспитывать интерес к изучаемому предмету;

Рекомендуемая литература:Н.Ю.Морозова «Электротехника и электроника» с.163-172

Домашнее ЗАДАНИЕ: Изучить теоретический материал, основные определения записать в конспект,выучить. Ответить на вопросы.

Результаты (ответы) в виде файлов в формате Word и скриншота направлять преподавателю на эл.почту khorunzhina @ mail. ua или отправить сообщение на страничку Вконтакте https://vk.com/club194179937

                  Теоретический материал для самостоятельного изучения

    Устройства, с помощью которых путем затраты небольшого количества электрической энергии управляют существенно большей энергией, называются усилителями.

     Назначение усилительного элемента –преобразование электрической энергии источника питания в энергию усиливаемых сигналов.

Усилители можно условно разделить на три типа: усилители напряжения, тока и мощности.

По характеру усиливаемых сигналов различают усилители гармонических и импульсных сигналов. В зависимости от используемых усилительных элементов различают:транзисторные, ламповые, диодные, магнитные.

Если один усилительный элемент усилителя не обеспечивает нужного усиления сигала, то используют несколько элементов, соединяя их между собой с помощью элементов связи: резисторов, транзисторов и т.д. Один усилительный элемент и отнесенные к нему элементы называют усилительным каскадом.

      Операционный усилитель.

Эти усилители применяются, везде где требуется усилить сигнал по мощности Особенно распространено применение операционных усилителей в аудиотехнике. Благодаря свойству операционного усилителя усиливать сигнал по мощности мы ощущаем более мощное давление на свои барабанные перепонки, когда слушаем композиции на своих аудио колонках в быту.

Что такое операционный усилитель?

Операционные усилители представляют собой микросхемы которые могут выглядеть по-разному.

Например на этой картинке изображены два операционных усилителя российского производства. Слева операционный усилитель К544УД2АР в пластмассовом DIP корпусе а справа изображен  в металлическом корпусе.

Правильное питание ОУ

Для того, чтобы ОУ работал, его нужно   подключить его к источнику питания. Но есть интересный момент, как мы убедились  ранее операционный усилитель может выдавать на выход напряжения как положительной так и отрицательной полярности. Как такое может быть?

 Это связано с применением двуполярного источника питания, Вообще в работе с источниками питания многое зависит от того что мы взяли за точку отсчета т.е. за 0 (ноль). Давайте с этим разберемся.

Пример на батарейках

Допустим у нас есть обычная пальчиковая батарейка (батарейка типа АА). У нее есть два полюса плюсовой и минусовой. Когда минусовой полюс мы принимаем за ноль, считаем нулевой точкой отсчета то соответственно плюсовой полюс батарейки будет у нас показывать + 5В (значение с плюсом).

Это мы можем увидеть с помощью мультиметра, достаточно подключить минусовой черный щуп к минусу батарейки а красный щуп к плюсу.

Теперь немножко усложним задачу и возьмем точно такую же вторую батарейку. Подключим батарейки последовательно и рассмотрим как меняются показания измерительных приборов (мультиметров или вольтметров) в зависимости от различных точек приложения щупов.

Если мы за ноль приняли минусовой полюс крайней батарейки а измеряющий щуп подключим к плюсу батарейки то мультиметр нам покажет значение в +10 В.

Если за точку отсчета будет принят положительный полюс батарейки а измеряющий щуп был подключен к минусу то любой вольтметр нам покажет -10 В.

Но если за точку отсчета будет принята точка между двумя батарейками то в результате мы сможем получить простой источник двуполярного питания. И вы можете в этом убедиться, мультиметр нам подтвердит что так оно и есть. У нас в наличии будет напряжение как положительной полярности +5В так и напряжение отрицательной полярности -5В.

Обратная связь ОУ

Операционные усилители почти всегда используют с обратной связью (ОС). Но что представляет собой обратная связь и для чего она нужна? Попробуем с этим разобраться.

Без обратной связи при подаче на вход определенного сигнала на выходе мы всегда получим одно и тоже значение напряжения. Оно будет близко напряжению питания (так как коэффициент усиления очень большой). Мы не контролируем выходной сигнал. Но если часть сигнала с выхода мы отправим обратно на вход то мы сможем контролировать выходное напряжение. Это управление будет на столько эффективным, что можно просто забыть про коэффициент усиления, ОУ станет послушным и предсказуемым потому что его поведение будет зависеть лишь от обратной связи.

Каков принцип работы ОУ?

ОП.03 «Электротехника» группа № 36

Тема занятия 2.4.9 «Усилители:электронные,операционные»

  Цель занятия: Изучить назначение, применение, структуреую схему усилителя,принцип работы усилителя,искажения в усилителе,понятие обратной связи.

Задачи занятия:

Обучающая – познакомить студентов с новыми определениями, научить работать с источниками, систематизировать и закрепить знания, полученные на уроке

Развивающая – способствовать развитию логического мышления, умению анализировать, сравнивать, делать выводы;

Воспитательная – развивать познавательный интерес, воспитывать интерес к изучаемому предмету;

Рекомендуемая литература:Н.Ю.Морозова «Электротехника и электроника» с.163-172

Домашнее ЗАДАНИЕ: Изучить теоретический материал, основные определения записать в конспект,выучить. Ответить на вопросы.

Результаты (ответы) в виде файлов в формате Word и скриншота направлять преподавателю на эл.почту khorunzhina @ mail. ua или отправить сообщение на страничку Вконтакте https://vk.com/club194179937

                  Теоретический материал для самостоятельного изучения

    Устройства, с помощью которых путем затраты небольшого количества электрической энергии управляют существенно большей энергией, называются усилителями.

     Назначение усилительного элемента –преобразование электрической энергии источника питания в энергию усиливаемых сигналов.

Усилители можно условно разделить на три типа: усилители напряжения, тока и мощности.

По характеру усиливаемых сигналов различают усилители гармонических и импульсных сигналов. В зависимости от используемых усилительных элементов различают:транзисторные, ламповые, диодные, магнитные.

Если один усилительный элемент усилителя не обеспечивает нужного усиления сигала, то используют несколько элементов, соединяя их между собой с помощью элементов связи: резисторов, транзисторов и т.д. Один усилительный элемент и отнесенные к нему элементы называют усилительным каскадом.

      Операционный усилитель.

Эти усилители применяются, везде где требуется усилить сигнал по мощности Особенно распространено применение операционных усилителей в аудиотехнике. Благодаря свойству операционного усилителя усиливать сигнал по мощности мы ощущаем более мощное давление на свои барабанные перепонки, когда слушаем композиции на своих аудио колонках в быту.