Электротехника \ Электроника

Линейные преобразователи сигналов на операционных усилителях. Настройка и расчет масштабирующих устройств, постоянного и переменного токов с двумя и одним источником питания, источника тока, управляемого напряжением, страница 2

E_c в	U_вых в	К	ΔК
0,04	0,15	3,750	0,159
0,10	0,39	3,900	0,009
0,20	0,82	4,100	0,191
0,40	1,61	4,025	0,116
0,60	2,38	3,967	0,058
0,80	3,14	3,925	0,016
1,00	3,91	3,910	0,001
1,20	4,73	3,942	0,033
1,40	5,55	3,964	0,056
1,60	6,29	3,931	0,023
1,80	7,09	3,939	0,030
2,00	7,89	3,945	0,036
2,20	8,64	3,927	0,019
2,40	9,44	3,933	0,025
2,50	9,81	3,924	0,015
2,55	10,01	3,925	0,017
2,61	10,24	3,923	0,015
2,70	10,47	3,878	0,031
2,79	10,66	3,821	0,088
2,90	10,90	3,759	0,150
3,00	11,08	3,693	0,215

Погрешность измерения коэффициента передачи:

К_ср=3,909

ΔК_ср=0,062

K=3,909±0,062

График зависимости E_c=f(U_вых) представлен на рисунке 3.

4.2. Рассматриваем зависимость К от соотношения R₁ и R₂.

Таблица 5. Зависимость K=f(R₁,R₂)

R₂, Ом	R₁, Ом	E_c в	U_вых в	U_{вых_макс}	I_{вых_макс}	К_практ	К_теор
560	100	1,28	6,76	8,35	0,015	5,28	5,60
1000	200	1,45	7,12	9,63	0,010	4,91	5,00
5100	1000	1,35	6,72	9,74	0,002	4,98	5,10
100000	20000	1,33	6,96	10,06	0,000	5,23	5,00

Результаты измерений зависимости K=f(R₁/R₂) представлены графически на рисунке 4.

4.3. Результаты измерения зависимости К от R₂при постоянном R₁представлены в таблице 6. Графическая интерпретация полученных данных представлена на рисунке5 (График 5 выполнен для K, выраженного в децибелах).

Таблица 6. Зависимость К=f(R₂).

R_2,Ом	E_c в	U_вых в	К_практ	К_теор	К_практ, дБ	К_теор, дБ
5,1	3,51	0,056	0,016	0,00051	-35,94	-65,85
100	2,12	0,108	0,051	0,01	-25,86	-40,00
200	2,32	0,206	0,089	0,02	-21,03	-33,98
560	5,9	0,35	0,059	0,056	-24,54	-25,04
1000	8,93	0,89	0,10	0,1	-20,03	-20,00
5100	5,15	2,35	0,46	0,51	-6,81	-5,85
10000	8,09	8,04	0,99	1	-0,05	0,00
20000	4,11	8,18	2,0	2	5,98	6,02
39000	2,05	7,99	3,9	3,9	11,82	11,82
82000	1,1	9,01	8,2	8,2	18,27	18,28
100000	0,84	8,68	10	10	20,28	20,00
160000	0,51	8,13	16	16	24,05	24,08
330000	0,226	7,44	33	33	30,35	30,37
620000	0,131	8,03	61	62	35,75	35,85
1200000	0,07	7,98	114	120	41,14	41,58

5.Выводы:

Теоретически известно, что коэффициент усиления операционного усилителя должен оставаться постоянным для всех значений входного напряжения. Теоретически было установлено, что он имеет нелинейные искажения при величине входного сигнала больше 3,48 В и меньше 3,52 В, (Это объясняется тем, что транзистор имеет свойство входить в насыщение). Мы же рассматриваем линейную область. Следует отметить, что в схеме было использовано значение сопротивлений R₁ и R₂ 39 и 10 кОм соответственно. Обработанное значение коэффициента передачи K=3,866±0,125, что свидетельствует о достаточно точных измерениях. Теоретически мы должны были получить 3,9 (39/10). Отклонение не превышает 6,02%.

Для переменного тока значение входного сигнала при искажении сигнала на выходе 2,55 В. K=3,909±0,062 (отклонение от теоретического значения 1,82%).

1 2

Скачать файл