Усилитель на операционном усилителе

1. Заданы инвертирующий и неинвертирующий усилители на операционном усилителе (ОУ). Практическая схема неинвертирующего усилителя с подключенными осциллографом и измерителем АЧХ приведены на рис. 1. Схема инвертирующего усилителя должна быть аналогична схеме рис. 1.

Для моделирования выбрать ОУ из библиотеки Default (модель Ideal) программы EWB. Коэффициенты усиления усилителей установить равными N — номеру варианта. Сопротивления R_t и R_ОС рассчитать самостоятельно по формулам. Сопротивление резистора R2 равно сопротивлению R₁. Нагрузочный резистор имеет сопротивление R_н=10кОм.

2.Найти с помощью ЭВМ коэффициент усиления по напряжению инвертирующего и неинвертирующего усилителей в области низких частот. При этом уровень входного напряжения не должен превышать 0,1 В. Определить граничную частоту усилителя в области высоких частот. Обратить внимание на инверсию фазы при усилении гармонического сигнала в инвертирующем усилителе.

3.Рассчитать по формулам коэффициенты усиления инвертирующего и неинвертирующего усилителей. Сравнить результаты машинного и приближенного (по формулам) расчетов.

4*. Исследовать зависимость граничной частоты усилителя от сопротивления обратной связи. Как изменяется полоса усиливаемых частот при увеличении отрицательной обратной связи?

5*. Собрать схему интегратора на ОУ. Постоянная времени интегратора равна t =R, C_ОС =N мс. Получить АЧХ интегратора в области частот от f₁ =1/(1000 t) до f₂= 1/t. Убедиться, что с ростом частоты коэффициент передачи интегратора уменьшается. Устанавливая логарифмический масштаб по вертикальной оси, определить закон уменьшения значений АЧХ.

Подать на интегратор гармонический сигнал с частотой f_o= 1/(100t). С помощью осциллографа определить фазовый сдвиг между входным и выходным сигналами.

Подать на интегратор последовательность положительных прямоугольных импульсов с частотой f_o и скважностью, равной 5...10 (параметр Duty cycle равен 10...20) и исследовать выходной сигнал интегратора.

6*. Собрать схему дифференциатора на ОУ с постоянной времени, равной постоянной времени интегратора. Исследовать характеристики дифференциатора. Получить АЧХ дифференциатора и реакцию на воздействие последовательности прямоугольных импульсов.

7*. Включая встречно-параллельно в цепи обратной связи два диода (вместо R_ОС)> собрать логарифмический усилитель-ограничитель. Исследовать амплитудную характеристику этого усилителя.

8*. Исследовать шумы усилителя на ОУ. Определить вклад цепи ОС в уровень выходных шумов.