Санкт-Петербургский государственный горный институт
(технический университет)
Лабораторная работа № 1
«Исследование интегрального операционного
усилителя типа К140 УД 7»
Санкт-Петербург
2003
Цель работы: Экспериментальное получение амплитудных и передаточной характеристик ОУ; анализ работы ОУ в различных схемах включения; оценка влияния отрицательной обратной связи на выходной сигнал.
Описание лабораторного стенда.
Исследуемый операционный усилитель с необходимыми регулирующими элементами смонтирован в верхней части панели по схеме рис.1. Макет обеспечивает возможность исследовать ОУ в различных схемах включения. Расположение элементов и монтажная схема представлены на лицевой панели.
Питающие напряжения ( по 12 В ) и входные сигналы усилитель получает от стабилизированного источника, установленного на тыльной стороне панели. Включение этого источника производится сдвоенным тумблером SA1. уровень входных сигналов UВХ1 и UВХ2 устанавливается с помощью потенциометров – соответственно R1 и R2.
Через переключаемые резисторы R6 , R7 и R8 ( сопротивление обратной связи RОС ) выходной сигнал подаётся на инвертирующий вход ОУ. Таким образом осуществляется отрицательная обратная связь, которая будет тем глубже, чем меньше сопротивление RОС.
Сопротивление резистора R5 в цепи делителя напряжения на прямом входе ОУ также может изменяться. Если резистор R5 включен полностью, то R5 = R6 =200кОм. Если перемычка у R5 на первом отводе ( верхнем ), то R5 = R7 = 120 кОм, а если перемычка на нижнем отводе, то R5 = R8 = 16 кОм. В последнем случае R3 = R4 = R5 = RОС и все они с достаточной точностью равны 16 кОм.
Балансировка ОУ производится потенциометром R9 ;при UВХ1 = UВХ2 = 0 добиваются с помощью R9 чтобы UВЫХ = 0.
Входные напряжения измеряются цифровым вольтметром В7 – 58 ( гнёзда V, kW» (плюс) и «0» (минус), предел измерения 2 вольта).
Выходное напряжение может измеряться таким же вольтметром, либо мультиметром универсальной системы MS – 9150 ( гнёзда «COM» - общий провод и «V/W» - плюсовой ), переключатель в положение
«V », a режим – измерение постоянного напряжения – в верхней части шкалы значок «R».
Порядок выполнения работы.
1. Снятие амплитудной характеристики UВЫХ(UВХ2 ) при подаче входного сигнала только на прямой вход ОУ ( неинвертирующий усилитель )
1.1. Подключите измерительные приборы по входным и выходным цепям. Общий провод, обозначенный на схеме знаком ^ соедините с гнездами «0» или с корпусом прибора.
1.2. Ручки потенциометров R1 и R2 установите в крайнее против часовой стрелки положение, что соответствует UВХ1 = 0, UВХ2 = 0.
1.3. В цепь отрицательной обратной связи ( ООС ) включите резистор RОС = R6 = 200 кОм, а резистор R5 = 200 кОм включается полностью
1.4. После проверки правильности подготовки макета к работе преподавателем включите питание стенда, подайте напряжение на ОУ тумблером SA1, переведя рычажок снизу вверх.
1.5. Произведите балансировку ОУ потенциометром R9; очень плавно поворачивая его ручку добейтесь, чтобы напряжение на выходе ОУ стало равно нулю.
1.6. Потенциометр R1 остаётся в исходном положении (UВХ1 = 0 ), а потенциометром R2 задавайте различные уровни входного сигнала на прямом входе ОУ – UВХ2 и измеряйте каждый раз значение выходного напряжения UВЫХ. Результаты опыта занесите в табл.1
|
UВХ2,В |
0,01 |
0,02 |
0,04 |
0,06 |
0,08 |
0,09 |
0,100 |
|
UВЫХ,В |
|||||||
|
|
Кпр – коэффициент усиления усилителя по напряжению при подаче напряжения только на прямой вход ОУ.
2.2. В цепи ООС включите RОС = R8, а перемычку у резистора R5 поставьте в нижнее гнездо.
2.3. Ручки потенциометров R1 и R2 установите в исходное положение, (UВХ1 = 0, UВХ2 = 0. ).
2.4. Включите питание ОУ.
2.5. произведите балансировку усилителя.
2.6. Аналогично прошлому опыту изменяйте только напряжение UВХ2 на прямом входе, записывайте его значение, а также уровень UВЫХ. Напряжение на выходе должно повторять напряжение на входе. Но если резисторы R3, R4, R5, R8 имеют не одинаковые сопротивления
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
