Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Волгоградский экономико-технический колледж»

ОТЧЁТ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ №3

Тема: Исследование работы операционных усилителей и основных схем включения

Выполнил студент группы 201-Мэп:

Шалимов Владислав

Проверил преподаватель:

Буланов А. Д.

Волгоград, 2020

Содержание

1. 
   Теоретические сведения об операционных усилителях…………...3
   
2. 
   Электрические принципиальные схемы всех устройств…………..5
   
3. 
   Вывод…………………………………………………………………11
   
4. 
   Список литературы………………………………………………..…12
   

Теоретические сведения об операционных усилителях

Операционный усилитель — усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и, как правило, единственным выходом, имеющий высокий коэффициент усиления. ОУ почти всегда используются в схемах с глубокой отрицательной обратной связью, которая, благодаря высокому коэффициенту усиления ОУ, полностью определяет коэффициент усиления/передачи полученной схемы.

В настоящее время ОУ получили широкое применение, как в виде отдельных чипов, так и в виде функциональных блоков в составе более сложных интегральных схем. Такая популярность обусловлена тем, что ОУ является универсальным блоком с характеристиками, близкими к идеальным, на основе которого можно построить множество различных электронных узлов.

Области применения ОУ:

• 
  предусилители и буферные усилители звукового и видео-частотного диапазона;
  
• 
  компараторы напряжения;
  
• 
  Дифференциальные усилители;
  
• 
  интеграторы;
  
• 
  фильтры;
  
• 
  выпрямители повышенной точности;
  
• 
  стабилизаторы тока и напряжения;
  
• 
  аналоговые вычислители;
  
• 
  аналого-цифровые преобразователи;
  
• 
  Цифро-аналоговые преобразователи;
  
• 
  Генераторы сигналов;
  
• 
  преобразователи ток-напряжение и напряжение-ток.
  

---

Дифференциальные входы усилителя состоят из двух выводов - V₊ и V, идеальный операционный усилитель усиливает только разницу напряжений между двумя этими входами, эта разница называется дифференциальным напряжением на входе.

Идеальный операционный усилитель может работать при любых входных напряжениях и имеет следующие свойства:

• 
  Коэффициент усиления с разомкнутой петлёй обратной связи равен бесконечности (при теоретическом анализе полагают коэффициент усиления при разомкнутой петле обратной связи A_OL стремящимся к бесконечности).
  
• 
  Диапазон выходных напряжений V_out равен бесконечности (на практике диапазон выходных напряжений ограничивают величиной напряжения питания V_s+ и V_s-).
  

Рис. №1

На рисунке показано схематичное изображение операционного усилителя. Выводы имеют следующее значение:

• 
  {\displaystyle V_{\mathrm {+} }}V+ - неинвертирующий вход;
  
• 
  V₋ - инвертирующий вход;
  
• 
  V_out - выход;
  
• 
  V_S+ - плюс источника питания (также может обозначаться как {\displaystyle V_{\mathrm {DD} }}V_DD, М_СС {\displaystyle V_{\mathrm {CC} }}, или {\displaystyle V_{\mathrm {CC+} }}V_CC+)
  
• 
  V_S− - минус источника питания (также может обозначаться как V_SS {\displaystyle V_{\mathrm {SS},V_EE {\displaystyle V_{\mathrm {EE} }, или V_CC- {\displaystyle V_{\mathrm {CC-} }}).
  

Помимо этого, некоторые ОУ могут иметь дополнительные выводы.

1 .Инвертирующий усилитель

Рис.1 Инвертирующий усилитель

Инвертирующий операционный усилитель — это модифицированный инвертирующий повторитель (сдвиг на 180 градусов) повторитель напряжения, который может получить почти любой коэффициент усиления, пока коэффициент находится в пределах конструктивных характеристик операционного усилителя.

В качестве примера я выбрал инвертирующий усилитель, работающий на частоте 20 Гц, с коэффициентом усиления 1, т.е. .Выходное напряжение инвертирующего усилителя прямо пропорционален

---

и и обратно пропорционален .

Алгоритм расчета:





2 .Неинвертирующий усилитель

Рис.2 Неинвертирующий усилитель
Инвертирующий операционный усилитель — это модифицированный инвертирующий повторитель (без сдвига на 180 градусов) повторитель напряжения, который может получить почти любой коэффициент усиления, пока коэффициент находится в пределах конструктивных характеристик операционного усилителя.

В качестве самого просто примера неинвертирующего усилителя я выбрал усилитель, работающий на 20 Гц и напряжением 5 В.

Алгоритм расчета:



(1 + )*5=10 (В)

3.Инвертирующий сумматор на ОУ



Рис.3 Инвертирующий сумматор на ОУ

Инвертирующий сумматор — это схема, которая суммирует два или более сигналов со сдвигом фаз 180 градусов. Инвертирующий сумматор формирует алгебраическую сумму нескольких напряжений и меняет ее знак на противоположный.

Алгоритм расчета:







4 .Вычитатель на ОУ

Рис.4 Вычитатель на ОУ

---

Вычитатель на ОУ — это схема, которая вычитает два и более сигналов. Алгоритм расчета:

5. 
   Н еинвертирующий сумматор
   

Рис.5 Неинвертирующий сумматор

6. 
   Интегратор на ОУ
   

Рис.6 Интегратор на ОУ

Различные разновидности интеграторов применяются во многих схемах, например, в активных фильтрах или в системах автоматического регулирования для интегрирования сигнала ошибки.



7. Дифференциатор на ОУ



Рис.7 Дифференциатор на ОУ

Дифференциатор, выполняет функцию противоположную интегратору, то есть на выходе дифференциатора напряжение пропорционально скорости изменения входного напряжения.



Вывод

Операционный усилитель (ОУ) — это электронный усилитель напряжения с высоким коэффициентом усиления, имеющий дифференциальный вход и обычно один выход. Напряжение на выходе может превышать разность напряжений на входах в сотни или даже тысячи раз. Операционный усилитель — это элемент, использующийся в различных схемах:

• 
  Инвертирующий усилитель
  
• 
  Неинвертирующий усилитель
  
• 
  Инвертирующий сумматор на ОУ
  
• 
  Вычитатель на ОУ
  
• 
  Неинвентирующий сумматор
  
• 
  Интегратор на ОУ
  
• 
  Дифференциатор на ОУ
  

---

Список литературы.

ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем.

ГОСТ 14.318-77

ГОСТ 2.114-78

ГОСТ 2.701-84

---

Смотрите также файлы

• Банк теоретических вопросов к экзамену (квалификационному) по пм01 Диагностическая деятельность Диагностика в терапии.docx

• Вне Союза оставались южные немецкие государства Бавария, Саксония, Вюртемберг, Баден и другие.docx

• Рассказчик На полянке, под сосной, Жил был заинька косой, Но не просто белый заяц, а известный всем портной.docx

• Инструкция по делопроизводству. Инструкция состоит из 10 разделов раздел 1 Общие положения.docx

• 1 Методы диагностики структуры семьи. Опросник Шкала семейной адаптации и сплоченности.docx