Операционные усилители: Методические указания к лабораторной работе

Операционные усилители.

1.  Ивертирующий ОУ.

1.1  Соберите схему, показанную на Рис. …  (файл OU_inv.ewb). Операционный усилитель – идеальный. Значения сопротивлений R2, R1, тип ОУ  задаются преподавателем R1=…………….                                                R2=……………………….                                                                                            тип ОУ ( нужен для последующих экспериментов)………………

1.2   Двойным щелчком мыши на изображении ОУ откройте список библиотек ОУ, выберите библиотеку - Default, модель ОУ – ideal. Нажав клавишу Edit откройте окно параметров для «идеального» ОУ и выпишите в столбец таблицы «Идеальный» ОУ EWB  установленные значения следующих параметров:

Параметр	Идеальный ОУ	«Идеальный» ОУ EWB	Заданный преподавателем ОУ
Коэффициент усиления (Ku)
Входное сопротивление (RI)
Выходное сопротивление (RO)
Макс. выходное напряжение (VSW)
Напряжение смещения нуля (VOS)
Входные токи (IBS)
Разность входных токов (IOS)
Скорость нарастания вых.напряжения (SR)

1.3  В столбец  Идеальный ОУ  внесите параметры идеального ОУ.

1.4  Подайте на вход ОУ с функционального генератора синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ, f=1 кГц .

- Зарисуйте на одном графике осциллограммы входного и выходного напряжений.

- Определите разность фаз между входным и выходным напряжением………………..

- Определите расчетный и экспериментальный коэффициенты усиления

                 Ку расчет=……….                                       Ку эксп=…………..         

1.5  Подключите канал А осциллографа к клемме «минус» ОУ и зарисуйте осциллограмму        U-=f(t). Почему напряжение на клемме минус в данной схеме называют напряжением эквипотенциального нуля ?

……………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………

1.6  Изменяя Uвх от 0 до Епитания постройте зависимость Uвых=f(Uвх),  одновременно наблюдая по осциллографу за напряжением U-

Замечание: при эксперименте с реальными микросхемами ОУ прибор может выйти из строя, если будет превышено максимально допустимое входное напряжение. Это паспортный параметр микросхемы ОУ, который в пакете EWB не учитывается.

Uвых
Uвх	0								Еп

- При каком Uвх начинается искажение формы выходного сигнала ?      Uвх=……….

- Искажается ли при этом форма напряжения U- (да или нет) ?                          ……………..

- В каком случае напряжением U- можно пренебречь ?

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………..

1.7  Замените “идеадьный”  ОУ  на ОУ заданный преподавателем. Запишите параметры этого ОУ в оставшийся пустым столбец таблицы.

1.8  Подайте на вход схемы синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ, f=1 кГц.

- зарисуйте осциллограммы входного и выходного напряжений

- определите  коэффициент усиления схемы  

                       Ку эксп=……….

-  измерьте постоянную составляющую выходного напряжения

        Uo вых эксп=………..

-  используя  значение напряжения смещения и теоретическое значение коэффициента усиления вычислите постоянную составляющую выходного напряжения

U o вых.теор=……….

2.  Неинвертирующий ОУ

2.1 Откройте файл neinv.ewb. Значения R1, R2, тип ОУ ранее заданы преподавателем.

2.2 Подайте на вход ОУ с функционального генератора синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ, f=1 кГц .

- Зарисуйте на одном графике осциллограммы входного и выходного напряжений.

- Определите разность фаз между входным и выходным напряжением………………..

- Определите расчетный и экспериментальный коэффициенты усиления

                 Ку расчет=……….                                       Ку эксп=…………..         

2.3  Подключите канал А осциллографа к клемме «минус» ОУ и зарисуйте осциллограмму        U-=f(t). Напишите почему этот график совпадает со входным сигналом

……………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………

2.4  Изменяя Uвх от 0 до Епитания постройте зависимость Uвых=f(Uвх),  одновременно наблюдая по осциллографу за напряжением U-

Uвых
Uвх	0								Еп

При каком Uвх начинается искажение формы выходного сигнала ?      Uвх=……….

Искажается ли при этом форма напряжения U- (да или нет) ?             ……………..

Зарисуйте осциллограммы искаженного выходного сигнала, входного сигнала и напряжения U-

2.5  Постройте зависимость выходного напряжения от частоты Uвых=F(f). Uвх=5 мВ,

F=1 Гц…..1 мГц. Определите полосу пропускания усилителя

2.6   Исследуйте влияние элементов на параметры схемы:

-  Измените с помощью R2 коэффициент усиления в 10 раз.

-      определите  коэффициент усиления схемы  

                       Ку эксп=……….

-  измерьте постоянную составляющую выходного напряжения

        Uo вых эксп=………..

-  используя  значение напряжения смещения и теоретическое значение коэффициента усиления вычислите постоянную составляющую выходного напряжения

U o вых.теор=……….

-      постройте зависимость выходного напряжения от частоты Uвых=F