Методические указания к выполнению работы

3.5.1 Установить печатную плату ЕВ 121, отрегулировать напряжения

PS – 1 и PS -2 для получения ±12 В.

3.5.2 К п.3.4.2 измерить сопротивления цепей усилителя R₁ ÷ R₄.Для измерения сопротивлений отсоединить замкнутые провода перемычек

R₁ ÷ R₄ и записать результаты в таблицу 3.1.

Рисунок 3.1

Таблица 3.1

3.5.3 к п.3.4.3. Собрать схему (см. рисунок 3.1), изменять U_вх. от –3В до +3В, и снимать значения U_вых в зависимости от U_вх. для сочетаний: R₂ – R₁ (поставить перемычки только «а» и «б»); R₄ –R₁ (поставить перемычки только «а» и «г») ; R₂ – R₃(поставить перемычки только «б» и «в»); R₄ – R₃(поставить перемычки только «в» и «г»). Перемычка «д» должна ставиться во всех опытах. Входное отрицательное напряжение подавать от источника PS–2, положительное от PS–1. Обратить внимание на полярность входных и выходных напряжений. Определить коэффициенты усиления К_U., результаты записать в таблицу 3.2.

По данным таблицы 3.2 построить семейство передаточных характеристик U_вых=f(U_вх) для различных значений коэффициента отрицательной обратной связи.

3.5.4 К п.3.4.4. Отрегулировать входное напряжение (+) PS–I на напряжение в диапазоне 0,75–0,9 В, измерить U_вых. для различных фиксированных коэффициентов отрицательной обратной связи. Сравнить коэффициенты усиления инвертирующего усилителя экспериментальные и теоретические. Результаты занести в таблицу 3.3.

Таблица 3.2

Таблица 3.3

3.5.5 к п. 3.4.5 Соединить вход усилителя с выходом генератора синусоидальных колебаний. Осциллограф подключить ко входу и выходу усилителя. Подать на вход усилителя 0,8 вольт и, меняя по всему диапазону частоту входного сигнала, снять значения U_вых, посчитать коэффициенты усиления и построить амплитудно-частотные характеристики инвертирующего усилителя по таблице 3.4. Сравнить амплитудно-частотные характеристики для разных значений обратных связей. Сделать выводы.

Таблица 3.4

3.5.6 Установить печатную плату ЕВ–121, отрегулировать напряжения PS – 1 и PS – 2 для получения ±12 В.

3.5.7 к п.3.4.7. Измерить сопротивления R₁₆ ÷ R₁₉ в усилителе. Для измерения сопротивлений отсоединить замкнутые провода перемычек R₁₆ ÷ R₁₉ (а,б,в,г). Для измерений использовать омметр. Записать результаты в таблицу 3.5.

Рисунок 3.2

Таблица 3.5

3.5.8 К п.3.4.8. Изменять U_вх. от –3В до + 3В, снимать значения U_вых в зависимости от U_вх. для сочетаний: R₁₆ – R₁₇ (поставить перемычки только «а» и «б»); R₁₆ –R₁₉ (поставить перемычки только «а» и «г») ; R₁₇ – R₁₈ (поставить перемычки только «б» и «в»); R₁₈ – R₁₉ (поставить перемычки только «в» и «г»). Входное отрицательное напряжение подавать от источника PS-2, положительное - от PS-1. Обратить внимание на полярность входных и выходных напряжений. Определить коэффициенты усиления К_U., результаты записать в таблицу 3.6.

По данным таблицы 3.6 построить семейство передаточных характеристик U_вых=f(U_вх) для различных фиксированных значений коэффициента отрицательной обратной связи.

3.5.9 К п.3.4.9. Отрегулировать входное напряжение PS-I на напряжение в диапазоне (0,8 ÷ 1) В, измерить U_вых. для различных коэффициентов отрицательной обратной связи. Сравнить коэффициенты усиления инвертирующего усилителя экспериментальные и теоретические. Результаты занести в таблицу 3.7.

Таблица 3.6

Таблица 3.7

Пара сопротивлений обратной связи	КU=ROC/R1 теоретический	Входное Uвх., В	Выходное Uвых., В	КU= эксперимент
R17	R16
R19	R16
R17	R18
R19	R18

3.5.10 К п.3.4.10. Соединить вход усилителя с выходом генератора синусоидальных колебаний. Осциллограф подключить ко входу и выходу усилителя. Подать на вход усилителя 0,8 вольт и, меняя по всему диапазону частоту входного сигнала, снять значения U_вых, посчитать коэффициенты усиления и построить амплитудно-частотные характеристики неинвертирующего усилителя по таблице 3.8. Сравнить амплитудно-частотные характеристики для разных значений обратных связей. Сделать выводы.

Таблица 3.8

Контрольные вопросы

3.6.1 От чего зависит линейный режим работы ОУ?

3.6.2 Почему операционный усилитель редко используется в качестве усилителя сигналов при разомкнутой обратной связи (ОС), несмотря на большой коэффициент усиления?

3.6.3 В чём состоит различие между коэффициентами усиления при разомкнутой и замкнутой ОС?

3.6.4 Как влияет ОС на входное и выходное сопротивления ОУ?

3.6.5 Какой из усилителей обладает большим входным сопротивлением с К_ос=100; K_ос= 10?

3.6.6 Назовите основные факторы, приводящие к появлению температурного дрейфа ОУ.

3.6.7 Объясните наличие нелинейного участка передаточной характеристики при больших U_BX.

3.6.8 Выведите формулу коэффициента усиления инвертирующего и неинвертирующего усилителя.

3.6.9 Каково соотношение между входным сопротивлением неинвертирующего и инвертирующего усилителя?

3.6.10 В каких случаях применяется повторитель напряжения?

3.6.11 Что необходимо сделать со схемой неинвертирующего усилителя, чтобы превратить его в повторитель напряжения с коэффициентом усиления ?