Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы.

Установить значение сопротивления R1 равным 10 кОм, амплитуду синусоидального напряжения генератора – 100 mV. Установить масштаб напряжения на входе А (channel A) осциллографа 100mV/div, а на канале B – 500 mV/div. Включить питание. Для новых параметров схемы повторить все измерения и вычисления эксперимента 1. Результаты занести в таблицу №2.

Таблица №2

Таблица №2
Схемы включения ОУ
	Измерение	Расчет
Эксперимент 1	Неинвертирующий усилитель
Uвх, В	Δφ, гр	Uвых, В	U0вых, В	Kу	U0вых, В
Эксперимент 2	Uвх, В	Δφ, гр	Uвых, В	U0вых, В	Kу	U0вых, В
Эксперимент 1	Инвертирующий усилитель
Uвх, В	Δφ, гр	Uвых, В	U0вых, В	Kу	U0вых, В
Эксперимент 2	Uвх, В	Δφ, гр	Uвых, В	U0вых, В	Kу	U0вых, В

 

Лабораторная работа №2

«Основные схемы включения оперцаионного усилителя с помощью лабораторного стенда «Электроника»

Цель работы: изучить и исследовать принцип работы инвертирующего и неинвертирующего усилителей на базе ОУ.

I. Инвертирующий усилитель (см. стр.7, рис. 4).

Рис. 2.1

 

1. Собрать схему генератора синусоидальных колебаний (см. лабораторную работу «Исследование усилительного каскада по схеме с общим эмиттером с использованием лабораторного стенда»).

2. Подключить осциллограф на вход (точки 1 и 2 на рис. 2.1). На входе осциллографа появится сигнал синусоидальной формы. Резистором R48а задать амплитуду данного сигнала, равную 1 В(значение сигнала контролировать на экране осциллографа).

3. Собрать схему инвертирующего усилителя согласно рис. 2.1.

4. Снять выходное напряжение, для чего подключить осциллограф к точкам 3 и 4. Определить амплитуду сигнала. Зарисовать полученную временную зависимость. Определить по амплитуде сигнала на входе и на выходе коэффициент усиления.

5. Рассчитать коэффициент усиления по формуле из теоретической части исходя из сопротивлений данной схемы (Rос в схеме принять равным 51 кОм). Сравнить с полученным значением в результате эксперимента.

6. Подключить осциллограф на вход схемы (точки 1 и 2) и резистором R48а установить амплитуду напряжения 2 В. Выполнить пункты 3 и 4.

7. Выполнить пункт 1 (т.е. снова задать амплитуду на входе 1 В) и подключить на инвертирующий вход сопротивление R36, для чего поменять перемычку согласно рис. 2.2

Рис. 2.2

8. Для нового сопротивления повторить пункты 3 и 4.

 

Результаты экспериментов занести в таблицу:

 

№ экперимента	Uвх, В	Rвх, кОм	Rос, кОм	Uвых, В	Ку измеренное	Ку расчетное

 

где

U_вх и U_вых- амплитуды входного и выходного напряжений,

R_вх- сопротивление на инвертирующем входе ОУ,

R_ос- сопротивление в цепи обратной связи

Ку- коэффициент усиления

 

II. Неинвертирующий усилитель

Рис. 2.3

1. Подключить осциллограф на вход (точки 1 и 2 на рис. 2.1). На входе осциллографа появится сигнал синусоидальной формы. Резистором R48а задать амплитуду данного сигнала, равную 1 В(значение сигнала контролировать на экране осциллографа).

2. Собрать схему инвертирующего усилителя согласно рис. 2.3.

3. Снять выходное напряжение, для чего подключить осциллограф к точкам 3 и 4. Определить амплитуду сигнала. Зарисовать полученную временную зависимость. Определить по амплитуде сигнала на входе и на выходе коэффициент усиления.

4. Рассчитать коэффициент усиления по формуле из теоретической части исходя из сопротивлений данной схемы (Rос в схеме принять равным 51 кОм). Сравнить с полученным значением в результате эксперимента.

5. Сделать выводы по полученным результатам эксперимента.

 

Контрольные вопросы

1. Отличается ли измеренное значение среднего тока Iвх от его номинального значения для ОУ LM741, взятого из паспортных данных?

2. Существенно ли отличие разности входных токов от номинального значения для ОУ LM741?

3. Совпадает ли измеренное значение напряжения смещения с номинальным значением ОУ LM741?

4. Сравнить величину измеренного входного сопротивления с паспортными данными ОУ LM741.

5. Сравнить величину измеренного выходного сопротивления с паспортными данными ОУ LM741.

6. Сравнить 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?

9. Из каких условий выводится выражение для коэффициентов усиления схем инвертирующего и неинвертирующего усилителей?

10. Какова разность фаз между входным и выходным сигналом для двух схем усилителей?

 

 

Список литературы

Основная:

1. Гусев, В.Г. Электроника [Текст]: учеб. пособие для вузов/ В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев; - 2-е изд. - М.: Высшая школа, 2005. – 622 с.: ил.; 22 см. – Библиогр.: с. 615-616. - 87000 экз. – ISBN 5-06-000681-6.

2. Бутырин П.А., Гафиятуллин Р.Х., Шестаков А.А [Текст]: Электротехника. Кн. 2 Электрические машины. Промышленная электроника. Теория автоматического управления; Челябинск, Изд-во ЮУрГУ, 2004 г.: Гриф: М-во образования РФ.

 

Дополнительная:

1. Опадчий, Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника [Текст]: учебник для вузов / Ю.Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров; под ред. О.П. Глудкина. - М.: Горячая линия – Телеком, 2002. – 768 с.: ил.; 20 см. – Библиогр.: с. 763. - 5000 экз. – ISBN 5-93517-002-7.

2. Нефедов, В.И. Основы радиоэлектроники [Текст]: учебник для вузов/ В.И. Нефедов - М.: Высшая школа, 2000.- 399с.: ил.; 24см. – Библиогр.: с.397. - 8000 экз. – ISBN 5-06-003735-5.

Учебное издание

Уварова Людмила Васильевна

 

ЭЛЕКТРОНИКА