Эксперимент 1. Исследование работы инвертирующего усилителя в режиме усиления синусоидального напряжения

Коэффициент усиления схемы по напряжению (расчет) K_U =              Амплитуда входного напряжения (измерение)             U_ВХ =         

Амплитуда выходного напряжения (измерение)           U_ВЫХ =         Коэффициент усиления схемы по напряжению (расчет

по результатам измерений)                                                    K_U =            Напряжение смещения (по результатам расчетов)     U_СМ =        

Постоянная составляющая выходного напряжения (расчет)

Постоянная составляющая выходного напряжения (измерение)

Разность фаз между входным и выходным

U O.ВЫХ =    

 

U O.ВЫХ =    

синусоидальными сигналами на частоте 1кГц (измерение)    j =               Верхняя граничная частота усилителя (измерение)      f_ВЧ =         

 

Рисунок 11.4 – Принципиальная схема исследуемого каскада

 

а)                                                            б)

Рисунок 11.5 –АЧХ (а) и ФЧХ (б) инвертирующего усилителя на ОУ

Эксперимент 2. Исследование влияния параметров элементов схемы на её характеристики

Коэффициент усиления схемы по напряжению (расчет) K_U =               Амплитуда входного напряжения (измерение)             U_ВХ =           Амплитуда выходного напряжения (измерение)           U_ВЫХ =        

Коэффициент усиления схемы по напряжению (расчет

по результатам измерений)                                                     K_U =            Напряжение смещения (по результатам расчетов)     U_СМ =          Постоянная составляющая выходного напряжения

(расчет)                                                                                    U_O.ВЫХ =   

Постоянная составляющая выходного напряжения

(измерение)                                                                                U_O.ВЫХ =   

Разность фаз между входным и выходным синусоидаль-

ными сигналами на частоте 1кГц (измерение)                         j =             

R 1 = 10 кОм, R 2 = 100 кОм

Верхняя граничная частота усилителя (измерение)      f_ВЧ =          

а)                                                            б)

Рисунок 11.6 –АЧХ (а) и ФЧХ (б) инвертирующего усилителя на ОУ

Эксперимент 3. Измерение времени нарастания выходного напряжения инвертирующего усилителя

Рисунок 11.7 – Осциллограмма выходного напряжения схемы

 

Выходное напряжение (измерение)                        U_ВЫХ =              

Время установления выходного напряжения (измерение)

Скорость нарастания выходного напряжения

t УСТ =                

(расчет по результатам измерений)                               V_U.ВЫХ =            

 

Исследование инвертирующего сумматора на ОУ

Цель работы

1. Анализ работы схемы суммирующего усилителя на ОУ.

2. Исследование суммирования двух постоянных входных напря- жений.

3. Исследование суммирования постоянного и переменного вход- ного напряжения.

4. Исследование суммирования двух переменных входных напря- жений.

 

Приборы и элементы

Мультиметр – группа Instruments Амперметр – группа Instruments Осциллограф – группа Instruments

Функциональный генератор – группа Instruments

Источник постоянного напряжения – группа Sources

Операционный усилитель LM741 – группа Analog ICs

Резисторы – группа Basic

Краткие сведения из теории

В суммирующем усилителе (рис. 12.1), пренебрегая входными то- ками и напряжением смещения, выполняются следующие соотношения:

I 1 = U 1

R 1,

I 2 = U 2

R 2 ,                          (12.1)

I = I 1 + I 2 ,                                      (12.2)

I OC = I 1 + I 2 = - U ВЫХ

R OC  .                               (12.3)

 

Из приведенных соотношений можно получить следующее выра- жение для выходного напряжения:

 

 

Рисунок 12.1 – Инвертирующий сумматор на ОУ

 

æ U 1 U 2 ö

ô

U ВЫХ

= -(I 1 + I 2)× R OC   = -ç +

R R

÷ × R OC  ,                 (12.4)

è 1      2 ø

 

которое при выполнении условия

R = R 1 = R 2

примет вид

 

U ВЫХ

= - R OC × (U

R   1

+ U 2

).                        (12.5)

Знак «минус» в формуле означает, что выходное напряжение ин- вертирующего сумматора находится в противофазе с суммой входных напряжений.