Федеральное агентство по образованию РФ
Красноярский Государственный Технический Университет
Лабораторная работа № 2
по дисциплине «Схемотехника»
тема: «Исследование влияния обратной связи на параметры усилителя»
Выполнил:
студент гр. Р23 – 1
Носов И.М.
Былов А.А.
Кийков Е.В.
Проверил:
Скачко В.Д.
- Красноярск 2005 -
Цель работы: Исследование влияния различных видов обратных связей на основные параметры усилителя.
Оборудование и приборы: генератор, микровольтметр переменного тока, осциллограф, лабораторный макет №2.
Рис.1 Усилитель с обратными связями.
Операционный усилитель К140 УД 8А охвачен местной, не учитываемой в дальнейшем, обратной связью, и имеет следующие параметры: коэффициент усиления - К0 = 200, верхняя граничная частота - fВ = 5кГц, входное сопротивление RВХ 0 = 470 кОм.
Домашнее задание:
Усилитель не охвачен обратными связями, параметры усилителя определяются внешними сопротивлениями.
Коэффициент усиления
|
Не инвертирующее включение |
Инвертирующее включение |
|
|
|
Входное сопротивление
|
По не инвертирующему входу |
По инвертирующему входу |
|
Rвх н = R2 + R4 = 10.2 кОм |
Rвх и = R3 + R5 = 10.2 кОм |
Выходное сопротивление
Номинальное сопротивление нагрузки
RН0 = R13 + R14 = 1,21 кОм
При введении сопротивления R15 сопротивление нагрузки уменьшается до величины
Ом
Петлевое усиление при введении обратных связей
|
О.С. по току |
О.С. по напряжению |
|
|
|
О.О.С. по напряжению уменьшает выходное сопротивление до величины
Ом
О.О.С. по току увеличивает выходное сопротивление до величины
Rвых.о.с. = Rвых·(1 + k·ß1) = 3.62 кОм
После введения последовательной О.О.С., коэффициент усиления снизился до величины
При введении параллельной О.О.С. коэффициент усиления примет значение
Входное сопротивление усилителя при введении О.О.С. имеет значение
|
Последовательная О.С. |
Параллельная О.С. |
|
Rвх.о.с. = (R2 + R3)·(1 + k·ß) = 102.9 кОм |
|
При охвате усилителя О.О.С. Верхняя граничная частота возросла до значения:
fв.о.с = fв·(1 + k·ß) = 50.45 кГц
Нижняя граничная частота:
fн.о.с. = fн/(1 + k·ß); fн = 1/2πτ
τэ.н.з. = (R11+(R12+R13)(R14+R15)/(R12+R13+R14+R15))*C3=
(500+(1100+110)*(1100+110)/2200+220)*47*10-6=0.052
fн=1/2πτ=1/6,28*0.052=3.062
|
Последовательная О.С. |
Параллельная О.С. |
|
fн.о.с. = 3.062/(1+9,091)= 0.303 |
fн.о.с. = 3.062/(1+9,091)= 0.303 |
|
1. |
Для неинвертирующего включения усилителя без ОС при закороченном резисторе R1 и разомкнутом R15 максимальная амплитуда входного сигнала Uвх=0.05 В |
|
|
2. |
Коэффициент усиления по уменьшенной амплитуде (Uвх=0.025, Uвых=0.11, f=1 кГц): K=Uвых/Uвх=4.4 |
|
|
3. |
При разомкнутом резисторе R1 выходное напряжение (Uвх=0.02 В): Uвых=0.14 В |
|
|
4. |
При разомкнутом резисторе R15 и замкнутом R1 выходное напряжение (Uвх=0.02 В): Uвых=0.16 В При разомкнутых R1 и R15 выходное напряжение (Uвх=0.02 В): Uвых=0.24 В |
|
|
5. |
fв=15 кГц; fн=20 Гц |
|
|
6. |
В режиме инвертированного входного сигнала значения измеренных величин следующие: · Uвх max=0.1 В · Uвх ном=0.47 В Uвых=0.14 В K=Uвых/Uвх=2.8 · При включенном R1: Uвх=0.5 В Uвых=0.26 В · При включенном R15: Uвх=0.05 В Uвых=0.2 В При включенных R1 и R15: Uвх=0.05 В Uвых=0.38 В · Верхняя граничная частота: fв=4.4 кГц Нижняя граничная частота: fн=20 Гц |
|
|
7.1 Uвх=0.07 В Uвх=0.10 В 7.2 К=1,3 7.3 R1 выкл - Uвых=0.1 В R1 вкл - Uвых=0.05 В 7.4 R1 выкл R15 выкл - Uвых=0.1 В R1 выкл R15 вкл - Uвых=0.06 В 7.5 fн=20 Гц fв=22 кГц |
8.1 Uвх=0.07 В Uвых=0.06 В 8.2 К=0,85 8.3 R1 выкл - Uвых=0.06 В R1 вкл - Uвых=0.04 В 8.4 R1 выкл R15 выкл - Uвых=0.06 В R1 выкл R15 вкл - Uвых=0.055 В 8.5 fн=20 Гц fв=60 кГц |
|
|
9.1 Uвх=0.09 В Uвых=0.105 В 9.2 К=1,17 9.3 R1 выкл - Uвых=0.105 В R1 вкл - Uвых=0.07 В 9.4 R1 выкл R15 выкл - Uвых=0.105 В R1 выкл R15 вкл - Uвых=0.06 В 9.5 fн=20 Гц fв=27 кГц |
10.1 Uвх=0.095 В Uвых=0.07 В 10.2 К=0,73 10.3 R1 выкл - Uвых=0.07 В R1 вкл - Uвых=0.05 В 10.4 R1 выкл R15 выкл - Uвых=0.07 В R1 выкл R15 вкл - Uвых=0.065 В 10.5 fн=20 Гц fв=39 кГц |
|
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
