Файл: Лабораторная работа 4 Операционные усилители Студент Кузьмин Д. С. Группа Подгруппа.docx

Скачать файл (0,15Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.12.2023

Просмотров: 28

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра автоматики
Лабораторная работа №4

Операционные усилители

Студент	Кузьмин Д.С.
Группа Подгруппа	АВТ-318 №5
Преподаватель	Шахтшнейдер В. Г.
Дата сдачи

Новосибирск

2014 г.

Цель

Изучение свойств операционных усилителей; изучение принципов работы инвертирующего и неинвертирующего масштабирующего усилителя.
Выполнение работы

Исходные данные:

ОУ – К140УД11

Инвертирующий масштабирующий усилитель

Параметр	Идеальный ОУ	Реальный ОУ
Коэффициент усиления (А)	
Входное сопротивление (RI), Ом	
Выходное сопротивление (RO), Ом	0	50
Макс. выходное напряжение (VSW), В	±E	±12
Напряжение смещения нуля (VOS), В	0	0,01
Входные токи (IBS), А	0
Разность входных токов (IOS), А	0
Скорость нарастания выходного напряжения (SR) , В/с	

Схема:

Подаем на вход схемы синусоидальное напряжение с амплитудой 5 мВ и частотой 1 кГц:

0,2

10

0

Разность фаз

, так как усилитель инвертирующий.
Определим расчетный и экспериментальный коэффициенты усиления:

Подключаем выходной канал осциллографа к клемме «—» ОУ, снимаем осциллограмму:

0

0,2

Цена деления по оси Оу: для входного напряжения – 2 мВ, для выходного – 10 мкВ.
Переводим выходной вольтметр в режим DC, снимаем показания:

Переводим выходной вольтметр в режим AC, вычисляем

Так как схема линейная (т.е. U– =U+= 0) и клемма «+» заземлена (т.е. U+ = 0), то и напряжение на клемме «—» должно быть равно нулю.

Подаем на вход схемы пилообразное напряжение с амплитудой 3 В и частотой 1 Гц:

0,1

0

Цена деления по оси Оу: для входного напряжения – 2 В, для выходного – 5 В.
Изменяя амплитуду

от

до

, снимем зависимость

	11,91	11,44	8,34	5,25	2,08	-0,80	-3,81	-6,83	-9,85	-12,23	-12,23
	-2,86	-2,28	-1,67	-1,05	-0,41	0,16	0,76	1,37	1,97	2,56	2,97

Искажение формы выходного сигнала начинается при значении , так как выходное напряжение при данном достигает максимального допустимого значения.
Искажения формы напряжения U– не происходит, потому что U– не зависит от .
Напряжением U- можно пренебречь, если усилитель работает в линейном режиме, то есть U– =U+= 0.

Подаем на вход схемы синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ. Изменяя частоту, снимем зависимость выходного напряжения от частоты (

). Построим график

f	1 Гц	100 Гц	1 кГц	100 кГц	200 кГц	400 кГц	600 кГц	800 кГц	1 МГц
	0	2	3	5	5,301	5,602	5,778	5,903	6
	17,68	17,67	17,67	17,65	17,61	17,41	17,11	16,71	16,23
K	5	4,997	4,997	4,992	4,98	4,924	4,839	4,726	4,59

Неинвертирующий масштабирующий усилитель

Схема:

Подаем на вход схемы синусоидальное напряжение с амплитудой 5 мВ и частотой 1 кГц:

0,2

0

Цена деления по оси Оу: для входного напряжения – 2 мВ, для выходного – 50 мВ.
Разность фаз

, так как усилитель неинвертирующий.
Определим расчетный и экспериментальный коэффициенты усиления:

Подключаем выходной канал осциллографа к клемме «—» ОУ, снимаем осциллограмму:

2

0,2

0

Выходное напряжение U– на графике сдвинуто относительного входного с помощью функции осциллографа Yposition, без сдвига они совпадают. Это происходит из-за того, что схема линейная, а значит, U+=U– = U_вх, то есть напряжения на клемме «—» и входное должны совпадать.

Подаем на вход схемы синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ. Изменяя частоту, снимем зависимость выходного напряжения от частоты. Построим график

f	1 Гц	100 Гц	1 кГц	100 кГц	200 кГц	400 кГц	600 кГц	800 кГц	1 МГц
	0	2	3	5	5,301	5,602	5,778	5,903	6
	21,22	21,21	21,21	21,19	21,14	20,92	20,57	20,12	19,57
K	6,001	5,998	5,998	5,993	5,978	5,916	5,817	5,690	5,534