Нелинейные преобразователи сигналов. Схема двустороннего ограничителя-усилителя. Схема суммирующего устройства сравнения, страница 3

Кэксп  = 6,137

Ктеор  = 6

2,28 % 

6.1.2. Схема двустороннего ограничителя-усилителя:

теория: +Uогр = 4 В, -Uогр = 4 В

эксперимент: +Uогр = 4,8 В, -Uогр = 4,8 В

20 %  теория: К1= 6 ; эксперимент: К1ср = /18 = 6,103

теория: К2= 0,5 ; эксперимент: К2ср = /8 = 0,523

теория: К3= 0,6 ; эксперимент: К3ср = /6 = 0,710

1,72 % 

 4,6 %

 18,3 %

6.1.3. Схема суммирующего устройства сравнения:

теория:

эксперимент: Uотп = 0,7 В; Ес1 = 0,7 В

7,69 % 

40 % 

6.1.4. Схема суммирующего триггера:

теория: Е_с2 = 2,75 В;

эксперимент: Е_с2 = 2,8 В;

1,82 %  теория: Е_с1 = -1,75 В;

эксперимент: Е_с1 = -1,7 В;

2,86 % 

6.2. Расчет допустимых погрешностей.

6.2.1. Схема инвертирующего выпрямителя:

;

6.2.2. Схема двустороннего ограничителя-усилителя:

;

6.2.3. Схема суммирующего устройства сравнения:

;

6.2.4. Схема суммирующего триггера:

;

6.3. Вывод.

По экспериментально снятым характеристикам схем нелинейных преобразователей сигналов на операционных усилителях можно сделать следующие выводы:

Схема инвертирующего выпрямителя:

- зависимость выходного напряжения U_вых от величины входного сигнала e_с полностью подтверждает теорию, четко прослеживается линейная зависимость, полученная погрешность ( погрешность в коэффициенте усиления ) мала и входит в область допустимой.

Схема двустороннего ограничителя-усилителя:

- были рассмотрены три стадии усиления сигнала, в зависимости от величины входного; зарисованы три осциллограммы при подаче синусоидального сигнала, можно отметить их качественные различия, три промежутка в работе схемы; было измерено напряжение ограничения, погрешность велика, но входит в область допустимой, экспериментальная величина была снята с осциллографа, это вносит вклад в полученную погрешность; далее был подан постоянный сигнал и рассмотрена амплитудная характеристика, которая близка к теоретической, наибольшая погрешность в области отрицательного входного сигнала, где К = К3, связана она с тем, что резистор R3 был взят на 2кОма больше;

- все полученные погрешности по этому пункту входят в область допустимой.

Схема суммирующего устройства сравнения:

- были рассмотрены осциллограммы сигналов, вначале была изучена схема без диода, определено напряжение Ес1 оно существенно отличается от теоретической величины, что показывает полученная погрешность; связано это скорее всего с тем, что величина была снята с осциллографа;

- далее подключили диод, отметили изменение в сигнале, измерили напряжение отпирание диода ( то небольшое значение, которое осталось в отрицательной части сигнала ), погрешность этой величины входит в область допустимой.

Схема суммирующего триггера:

- так же были изучены осциллограммы сигналов, рассмотрена схему без диода, определены напряжения Ес1 и Ес2 ,  была вычислена погрешность в измерении этих величин, она мала и входит в область допустимой;

- схема с диодом на практике не была рассмотрена, но можно сделать предположение о ее работе; величина Ес2 не изменится, Ес1 станет равной

Е_с1 -U_отп= 0,367 В, а отрицательное выходное напряжение будит ограничено Uотп =0,65 В.