Аналогові перемножувачі сигналів. Логарифмуючі та антилогарифмуючі підсилювачі

Міністерство освіти і науки України

Вінницький національний технічний університет

Інститут радіотехніки, зв’язку та приладобудування

Лабораторна робота №5

Аналогові перемножувачі сигналів. Логарифмуючі та антилогарифмуючі підсилювачі.

                                                                        Виконали:   ст. гр. ОТЗ-02

                                                                                                       Головатюк О.В.

                                                                                                       Лисак В.

                                                                                                       Тіторенко С.В.

                                                                                                       25.09.2004р.

                                                                                  Перевірив: Рудик В.Д.

Вінниця ВНТУ 2004

Мета роботи: вивчити методику визначення основних параметрів, експериментально дослідити характеристики логарифмуючого (логарифматор), антилогарифмуючого (антилогарифматор) підсилювачів та аналогових перемножувачів сигналів.

Схема досліджуваного макету

Досліджувана та вимірювальна апаратура

1. Лабораторний макет
2. Лабораторне джерело живлення
3. Генератор НЧ Г3-102
4. Генератор ВЧ Г4-102
5. Мілівольтметр В3-38 (В3-39)
6. Універсальний вольтметр В7-27А
7. Осцилограф С1-85.

Програма експериментальних досліджень

1.  Підключити лабораторний макет до джерела живлення ±15 В. Подати живлення на нелінійні підсилювачі та суматор.

2.  Дослідити логарифма тор.

2.1 Зробити балансування підсилювача

2.2 Подати від ГНЧ на вхід логарифматора сигнал частотою 1 кГц та амплітудою 150мВ; 500 мВ; 1,5 В; 5 В. Зарисувати осцилограми вихідної напруги та вказати її значення.

2.3 Подати на вхід логарифматора постійну напругу. Зняти залежність .

3. Дослідити антилогарифматор. Подати від ГНЧ на його вхід сигнал частотою 1 кГц та амплітудою 350 мВ; 500 мВ; 650 мВ; 800 мВ. Зарисувати осцилограми вихідної напруги та вказати її рівень.
4. Дослідити суматор.

4.1  Зняти залежність . Подавати на перший та другий входи постійну напругу. Напругу на другому вході підтримувати такою, що дорівнює +1, 0,   -1 В.

4.2  Розрахувати коефіцієнти передавання по входах суматора.

5. Дослідити перемножував на основі логарифматорів та антилогарифматора.

5.1  Комутуючи тумблерами SA1 – SA5, зібрати схему перемножувала. Зробити балансування підсилювачів.

5.2  Зняти залежність . На вхід перемножувала подавати постійні напруги. Напруга  має дорівнювати -9 В; -6 В; -3 В; 0; 3 В; 6 В; 9 В. Пересвідчитися у наявності ефекту помноження. Визначити масштабні коефіцієнти помноження.

5.3  Перевести перемножував у режим квадратора, для чого подати на входи логарифматорів постійну напругу від одного з понтеціометричних подільників. Зняти залежність . Пересвідчитись у наявності ефекту піднесення до квадрата.

6. Відключити живлення від нелінійних підсилювачів та суматора. Ввімкнути тумблер SA7 живлення та дослідити аналогічний перемножував на ІМС К140МА1.

6.1  Подати на входи перемножувала напруги  із близьким частотами (близько 100 кГц) від двох генераторів. Змінювати частоту одного з генераторів, спостерігати ефект биття. Записувати осцилограми вихідної напруги при двох положеннях тумблера SA8. Пояснити одержані результати.

6.2  Знайти при увімкненому конденсаторі C5 залежність коефіцієнта перетворення від різниці частот генераторів:

, де , , , .

6.3  Зняти залежність . Напругу  змінювати до 500 мВ. . Частота . Вимірювання проводити при підключеному конденсаторі  С5.

6.4  Зняти залежність . Напругу  змінювати до 500 мВ. . Решту умов див. у п.6.3.

6.5  Згідно з результатами пп..6.3 6.4 накреслити графіки

, .

Виділити на графіках області лінійного режиму роботи та перевантаження перемножувала.

6.6  Дослідити роботу перемножувача у режимі квадратора, для чого подати на обидва входи напругу ; . Зробити балансування перемножувача. Зарисувати осцилограми і пояснити одержані результати.

6.7  Вимкнути живлення аналогового перемножувача на ІМС К140МА1.

Хід роботи

2. Досліджуємо логарифматор.

2.2 Осцилограма вихідного сигналу при подачі на вхід гармонічного сигналу, напруга якого рівна 150мВ і частота 1 кГц, зображена на рисунку 1.

Рис. 1 – осцилограма напруги на виході логарифматора при вхідній напрузі 150 мВ.

Осцилограма вихідного сигналу  при напрузі на вході 500 мВ зображена на рисунку 2.

Рис. 2 – осцилограма напруги на виході логарифматора при вхідній напрузі 500 мВ.

Осцилограма вихідного сигналу  при напрузі на вході 1,5 В зображена на рисунку 3.

Рис. 2 – осцилограма напруги на виході логарифматора при вхідній напрузі 1,5 В.

Осцилограма вихідного сигналу  при напрузі на вході 5 В зображена на рисунку 3.

Рис. 3 – осцилограма напруги на виході логарифматора при вхідній напрузі 5 В.

2.3 Знімаємо залежність . Результати вимірювань запишемо ло таблиці: