Требования к оформлению работы

Отчет по работе должен содержать:

а) название темы, цель лабораторной работы;

б) структурную схему лабораторной установки;
в) принципиальные схемы ДЦ и ИЦ;

г) осциллограммы наблюдаемых импульсов;

д) результаты измерений и расчетов.

Материалы отчета должны быть оформлены аккуратно и с соблюдением ГОСТа на условные графические и буквенные обозначения.

6. Контрольные задания и вопросы.

6.1 Изобразить схему ДЦ; определить ее постоянную временя.

6.2 Пояснить работу ДЦ с помощью временных диаграмм.

6.3.Объяснить влияние постоянной времени ДЦ на форму выходного импульса.

6.4.Изобразить схему ИЦ и временные диаграммы, поясняющие её работу.

6.5.Объяснить влияние постоянной времени ИЦ на форму выходного сигнала.

Литература

7.1. Герасимов В.Г. и др. Основы промышленной электроники. - М.; Высшая школа., 1986; с. 184-185.

7.2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. - М.: Высшая школа.,1982;с. 326-329, 341-344.

7.3. Криштафович А К. Промышленная электроника. - М.: Высшая школа., 1984, с. 261-265.

7.4. Гольденберг Л.М. Импульсные устройства. - М: Радио и связь, 1981; с. 9-13.

Лабораторная работа №6 Операционный усилитель.

2.3 Схемотехническое применение ОУ в качестве гиратора - преобразователя импеданса.

Гиратор – четырехполюсник, преобразующий импеданс нагрузки гиратора в его обратную величину на входе. Принципиальная возможность изменить фазовый сдвиг входного тока относительно входного напряжения воздействием с выхода ОУ обеспечивается наличием дифференциального входа. При идеальной балансировке ОУ разность напряжений между неинвертирующим A и инвертирующим B вводами равна нулю, на входы A и B токи не затекают. Подача переменного выходного напряжения на вход через резисторы R обратной связи приводит к образованию двух петель обратной связи – положительной по цепи А входного сигнала и отрицательной по цепи B нагрузки Z.Коэффициенты передачи и фазовые сдвиги в цепях можно менять за счет соотношений R, Z и сопротивления на входе A.

Описание принципа действия гиратора как преобразователя положительного сопротивления R в отрицательное - R (изменяется направление тока на обратное) можно провести на примере известной ( Л 1) схемы преобразователя отрицательного импеданса (ПОИ). Схема ПОИ на основе ОУ, преобразующего импеданс нагрузки Z в его отрицательное значение на входе: Z = - Z, показана на рис 1.

Рис.1 Рис.2

По определению Zвх = Uвх / Iвх , по свойствам ОУ Uаб = 0 и сумма A и B токов I аб = 0 , тогда I1 R1 + I2 R2 = 0 . Отсюда I1 = - I2 и I вх = I1 = - I2 , а напряжение Uвх = Uа = Uб =I2 Z.

Найдем Zвх = I2 Z / (- I2 )= - Z. Если Z = R , то R = - R.

Принцип действия гиратора как преобразователя емкостной нагрузки в индуктивный входной импеданс можно описать с помощью схемы последовательного соединения двух ПОИ на ОУ1 и ОУ2 , которая показана на рис 2.

В этой схеме нагрузкой ОУ1 является последовательное соединение R c параллельным соединением отрицательного входного сопротивления ОУ2 и внешних навесных элементов R и Z:

Zб-0 = R + ( - R (R + Z) / R + Z – R ) = - R / Z

Тогда Z вх = - ( - R / Z) = R / Z.

Если Z = 1/ ( j C) , то Z вх = j CR = j Lэкв .

Если Z = j L , то Zвх = R / (j L ) = 1/ ( j C экв).

Если Z = R , то Zвх = R.

При индуктивном входном импедансе входной ток гиратора будет отставать по фазе от входного напряжения на 90 градусов, что свойственно катушкам индуктивности объемного монтажа электронных схем.

Изобретение гиратора позволило реализовать индуктивные компоненты многослойного печатного монтажа современной микроэлектроники без применения катушек индуктивности,приципиально объемных.