Исследование работы аналогового сумматора вычислительной машины АВК-32

Страницы работы

Содержание работы

Лабораторная работа №2

Исследование работы аналогового сумматора вычислительной машины АВК-32

Цель работы: изучить работу аналогового сумматора. Проверить экспериментально аналитическое выражение для выходного напряжения.

1.  По цветным накладкам на наборном поле машины выбираем суммирующий блок БС-31, для проведения лабораторных опытов, адрес блока (0, 10)

2.  При включении машины АВК-32  в сеть, убедились в отсутствии аварийной ситуации по контрольным лампам

3.  При включении машины на выбранном блоке БС-31 по адресу (0,10) видны сигналы неисправности, что свидетельствует о перегрузке по выходу. Проконтролируем перегрузку ОУ по выходу с помощью аналогового амперметра «на двери справа». Без обратной связи при Uвх=0 В получаем на выходе напряжение Uвых= —15 В, а такое напряжение является напряжением питания ОУ, следовательно при отсутствии обратной связи при нулевом напряжении на входе ОУ получаем напряжение на выходе стремящееся к напряжения питания ОУ.  Для устранения данной неисправности соединим суммирующую точку – а9 с резистором обратной связи – а8. Данную операцию проделываем для каждого ОУ:  для у1 соединяем точки б9 и б8, для у2 соединяем точки а14 и а15, для у3 соединяем точки б14 и б15

Объяснение неисправности следующее:

Без обратной связи ОУ представляет собой:

                                                                 RОС= ∞                             

 


                                         RПР                       +UИП

 


                UВХ= 0 В                                        -UИП               UВЫХ= -15 В     

рис.1

UВЫХ= K*UВХ , где

К- коэффициент усиления ОУ, который определяется как : К= —RОС/ RПР, но

RОС= ∞ и тогда для идеального К→∞, UВЫХ→∞, а для реального UВЫХ →UИП –перегрузка по выходу и светодиоды «неисправность» горят.

 С обратной связью ОУ представляет собой:

                                                                 RОС                             

 


                                         RПР                       +UИП

 


                UВХ= 0 В                                        -UИП               UВЫХ≈ 0 В     

рис.2

UВЫХ= K*UВХ , где

К= —RОС/ RПР, и при RОС= RПР =R1 получаем для  К=1. И при нулевом сигнале на входе ОУ получаем нулевой сигнал на выходе, и светодиоды «неисправность» гаснут.

4.  Проверяем факт инвертирования напряжения на ОУ по адресу (0,10,2).

Принципиальная схема инвертора (К=1)представлена на рис.2, при   RОС= RПР =R1. Для сбора данной схемы на наборном поле необходимо соединить следующие точки: а14 - а15,   а17 - а15, а в точку а22 подавать входное напряжение UВХ.

№ опыта

UВХ, В

UВЫХ, В

Аналоговый

Цифровой

1

+10  (со стабил)

-10

-9,997

2

-10   (со стабил)

+10

+9,995

3

+7     (с  ТН1)

-7

-6,998

4

-7      (с ТН2)

+7

+6,995

5.  Проверка режима работы сумматоры

Проделаем опыт на усилителе (0,10,2).Для этого соберём схему по примеру вышерассмотренного пункта, и будем в точки а22, а21 ,а20 подавать входное напряжение от разных источников.

№ опыта

UВХ1, В

К=1

UВХ2, В

К=1

UВХ3, В

К=1

UВХ4, В

К=10

UВХ5, В

К=10

UВЫХ, В

изм.

расчёт

1

+5

+5

0

-1

0,25

-2,46

-2,5

2

0

+5

+5

2,91

-3,8

-1,041

-1,1

3

+5

0

+5

-0,1

-0,2

-6,96

-7

4

+5

0

+5

-0,07

-0,7

-2,26

-2,3

5

-10

+5

0

0,8

-0,7

3,98

4

6

+5

-10

0

0,99

-0,88

3,92

3,9

7

-10

0

+5

-0,555

0,455

6,03

6

8

+10

0

+5

-0,455

-0,555

-4,88

-4,9

9

0

+10

+5

-0,333

-0,3

-8,65

-8,67

10

+10

+5

0

-1,3

-1

8,01

+8

11

-10

0

+5

1,111

-0,33

-2,795

-2,81

6.  Наращивание сумматора

Используем схему 2-х каскадного усиления на ОУ: у0, у1, у2, у3. Данная схема позволяет нарастить число входов до 15.

 


 


 


рис.3

Усил

коэфф

№вх напр

Значение, В

UВЫХ, В

Усил.

коэфф.

UВЫХ, В

изм.

расч.

изм.

расч.

у0

К=1

UВХ1

-10

-9,989

-10

у3

К=1

-4,987

-5

UВХ2

10

UВХ3

15

К=10

UВХ4

1

UВХ5

-1,5

у1

К=1

UВХ1

-10

+9,984

+10

К=1

UВХ2

0

UВХ3

+5

К=10

UВХ4

1

UВХ5

-1,5

у2

К=1

UВХ1

5

+4,992

+5

К=1

UВХ2

-15

UВХ3

10

К=10

UВХ4

1

UВХ5

-1,5

7.  Наращивание входов на одном ОУ

Наращивание входов сумматора на одном ОУ выполнили по следующей схеме, используя элементы одного блока БС-31 и ОУ с адресом (0,10,у2)

                  ветвь 1

                  ветвь2

                  ветвь 3

рис. 4

ветвь

коэфф. К

Наименование

Значение

UВЫХ , В

изм.

расч.

1

1

UВХ1

+5

-2,198

-2,2

UВХ2

+10

UВХ3

0

2

1

UВХ1

-10

UВХ2

+1,2

UВХ3

-7

3

1

UВХ1

0

UВХ2

-7

UВХ3

+10

Собранную схему сумматора можно рассматривать как ещё один способ наращивания входов.

 Результаты опытов пункта 6 и 7 показывают о возможности применения таких схем включения ОУ, и о достаточной точности вычисления суммы напряжений.

 8 Проверка работы блока  БС-31 в режиме разрыва связей «Рсв»

Собрали схему  сумматора (0, 14, у2)

                             R1                            R1                             

 


                                         R1                       +UИП             2                   положение 1 -замкнут

                                                                                            1      положение2 –«Рсв»

 


       UВХ1                   UВХ2                             -UИП       UВЫХ1        UВЫХ2

                

 


рис.5

Входные данные:

UВХ1=+5 В, при К=1

UВХ2=+5 В, при К=1

Выходные данные:

1.  Реле в положении –1

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
164 Kb
Скачали:
0