Файл: очет 25.docx

Скачать файл (0,16Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.09.2019

Просмотров: 290

Скачиваний: 20

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

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение профессионального образования

«Московский авиационный институт

(национальный исследовательский университет)»

Кафедра №309 «Теоретическая электротехника»

Дисциплина «Электротехника и электроника»

ОТЧЕТ

по лабораторной работе 25 (Lr25)

ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА НА ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ

студента Скилевой А.О.

группы 12РКК-3ДБ-323-15

" 1 " марта 2018 г.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение принципа работы операционных усилителей и исследование характеристик устройств на их основе: инвертирующего усилителя, интегратора, дифференциатора и избирательного усилителя

Схема исследуемой цепи:

Рис. 1

U_c

U_b

Таблица использованных приборов

Наименование прибора	Тип, марка	Количество
Инвертирующий усилитель	AD846	1
Источники сигналов	Е1, Е2, Е3	1,1,1.
Вольтметр	V1	1
Осциллограф	XSC1	1
Плоттер	XBP1	1

Задание 1. Запустить среду МS10 (щёлкнув мышью на команде Эксперимент меню комплекса Labworks). В открывшемся окне Задания щёлкнуть мышью на закладке Эксперимент 1.

1.1. В выведенной на рабочее поле среды MS10 схеме для испытания инвертирующего усилителя, собранного на ОУ типа AD846, входное напряжение от источников постоянного напряжения Е1, прямоугольных импульсов Е2, синусоидального напряжения Е3 посредством выключателей (ключей) А, В и С подаётся на инвертирующий вход ОУ через резистор R1, сопротивление R₁ = 10 кОм которого, в основном, определяет значение входного сопротивления усилителя, т. е. R_вх  R₁ = 10 кОм. С помощью потенциометра Roc с сопротивлением R_ос = 500 кОм обеспечивается отрицательная параллельная обратная связь по напряжению.

При R_ос = 500 кОм коэффициент усиления по напряжению

Для устранения различия сопротивлений на входах ОУ и ослабления синфазного сигнала в цепь неинвертирующего входа включен резистор R2 с сопротивлением

При большом коэффициенте ОУ К_u = 500000 выходное сопротивление смоделированной схемы близко к нулю, т. е.

Поскольку сопротивление нагрузки для ОУ, как правило, должно быть не менее 2 кОм, выбираем резистор R3 с сопротивлением R₃= 2 кОм.

Скопировать схему инвертирующего усилителя на страницу отчёта.

1.2. Снять и построить амплитудную характеристику ОУ u_вых= f(u_вх), определить по ней напряжение смещения U_см, динамический диапазон D и коэффициент усиления K_u_.ос= U_вых/U_вх, сравнить их с расчётными значениями. С этой целью замкнуть ключ С и, ступенчато (с интервалом в 50 мВ) изменяя ЭДС Е₂ = U_вх источника постоянного напряжения E3 в границах 300 мВ … 0 … 300 мВ, заносить показания прибора V1 в таблицу.

U_вх, мВ	-250	-200		-150		-100		-50	0		50	100		150	200	250	300
U_вых, В	-5.5	-4.3		-3		-1,8		-0,5	0,7		1,9	3,2		4,5	5,7	6,9	8,2
	U_см, В		-25		D, дБ		2,1			K_u_.ос			18,4

1.3. С помощью осциллографических кривых при входном ступенчатом напряжении определить скорость нарастания выходного напряжения (при его переходе через нулевое значение) и время установления

t_уст = t_0,9_u – t_0,1_u.

С этой целью разомкнуть ключ С и замкнуть ключ В, подключив, тем самым, к инвертирующему входу источник прямоугольных импульсов E2 с амплитудой E_m =  0,1 B, длительностью импульсов t_и = 25 мкс и периодом Т = 100 мкс их повторения.

Установить параметры источника Е2 и режим работы осциллографа XSC1, а в закладке в открывающемся окне меню

Simulate\Analyses\Transient Analysis\Maximum time step settings

шаг моделирования Tmax = 1e-009 sec (t_max = 1 нс).

Воспользовавшись визирными линиями и осциллограммами напряжений, провести измерения выходного напряжения u_вых при двух значениях времени его нарастания.

v, мкс

3,8

t_уст, мс

0,004

1.4. С помощью осциллографа XSC1 определить коэффициент усиления K_u_.ос ОУ по переменному напряжению, а с помощью плоттера XBP1 получить его АЧХ по напряжению и, воспользовавшись визирной линией, определить коэффициент усиления K_u_,ос на средней частоте, частоту среза f_в, на которой коэффициент K_u снизился до 0,707 своего значения, а также единичную частоту f₁, на которой K_u = 1.

K_u_.ос(XSC1)

5,31

K_u_.ос(XBP1)

0,053

f_в, МГц

0,072

f₁, МГц

325

Для этого:

 установить в закладке последовательно открывающихся окнах меню Simulate\Analyses\Transient Analysis\Maximum time step settings (Tmax = = 1e-005 sec) шаг моделирования (по определению) t_max = 10 мкс;

 разомкнуть ключ В и замкнуть ключ А;

 установить в диалоговом окне генератора Е1 ЭДС Е₁ = 5 мВ и её частоту f = 1 кГц, а в диалоговом окне плоттера XBP1  верхнюю частоту f = 100 МГц моделирования АЧХ по напряжению ОУ и запустить программу MS10;