Рис.8.2. Амплитудная характеристика операционного усилителя типа КР544УД2В.
Амплитудная характеристика линейна до определенного значения Uвх max. Если Uвх<Uвх.max, то на выходе усилителя формируется усиленное неис+каженное напряжение Uвых=KUUвх. Если Uвх>Uвх.max то форма выходного напряжения искажается из-за нелинейности амплитудной характеристики. Обычно величина линейного участка амплитудной характеристики равна 0,8...0,9 Е п. Величина Uвх.min определяется уровнем собственных шумов. Отношение Uвх.max/Uвх.min определяет динамический диапазон операционного усилителя
Dоy==Uвхmax/Uвхmin
На рис.8.3. приведена амплитудно-частотная характеристика того же усилителя.
Рис.8.3.Амплитудно-частотныехарактеристики операционного усилителя без (а) и с отрицательной обратной связью (б).
Амплитудно-частотная характеристика построена для ОУ типа КР544УД2В с коэффициентом усиления по напряжению Ku.о.=10000 (80дб) и значением максимальной частоты, на которой коэффициент усиления по напряжению равен 0 дБ, равной- f1=15 МГц.
На этом же рисунке построена амплитудно-частотная характеристика операционного усилителя с отрицательной обратной связью для случая, когда Кu.о.с.=100 (40дБ). Для построения этой характеристики точка "г", соответствующая Кuос=40 дБ, соединяется с точкой "g", в которой усиление Кu.о.с. на Здб меньше, т.е. равно 37 дБ, а точка "g" соединяется с точкой "в".
На рисунке показаны полосы пропускания усилителя на уровне ∆f-3дБ , равные соответственно 1,5 кГц; для ОУ без обратной связи и 150 кГц для ОУ при замкнутой цепи отрицательной обратной связи.
8.3. СТУКТУРНАЯ СХЕМА СТЕНДА. Структурная схема модели стенда, используемого для исследования операционного усилителя, приведена на рис.8.4.
Рис.8.4. Структурная схема модели стенда, используемого для исследования характеристик операционного усилителя.
Испытательный стенд состоит из следующих элементов: генератора входного переменного напряжения; фильтра верхних частот, состоящего из последовательно включенных емкости и сопротивления (С=2nF и R=8kOhm); операционного усилителя; сопротивления (R1=8kOhm), включенного в цепи отрицательной обратной связи; осциллографа, позволяющего наблюдать форму напряжения на входе и выходе усилителя, и измерителя амплитудно-частотных характеристик (АЧХ).
Величины напряжения от генератора сигнала и величины емкости и сопротивления в модели могут изменяться в широких пределах, что позволяет измерять амплитудные и амплитудно-частотные характеристики О.У.
8.4. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
1.Ознакомиться с моделью стенда и порядком проведения измерений.
2.Подготовить исходные материалы для составления отчета по работе. Для этого на отдельных листках бумаги заполнить титульный лист с фамилией, именем и отчеством студента, выполняющего лабораторную работу. Затем написать название дисциплины, название и цель выполнения работы.
3.Включить компьютер, запустить на выполнение программу «Eleсtronics Workbench» и открыть файл «Lab.8.ewb», размещенный в папке «Электротехника и электроника, вложенной в папку «Лабораторные работы».
4.Вычертить с помощью линейки электрическую схему стенда (рис. 8.4.).
5.Измерить и вычертить на листах бумаги в выбранном масштабе амплитудную характеристику операционного усилителя Uвых=F(Uвх) при значении емкости С=2nF, включенной на входе операционного усилителя. Для этого необходимо установить частоту колебаний напряжения генератора, равной 100кГц, а величину сопротивления в цепи обратной связи R1=24kOhm. При неизменной величине R1=24кOhm и неизменной частоте колебаний напряжения 100 кГц последовательно устанавливать величину напряжения, подаваемого на вход усилителя, равной 10, 50, 100, 150 μV (мкВ). Для каждого значения напряжения на входе измерять с помощью осциллографа величину напряжения на выходе усилителя (Uвых). Результаты измерений занести в таблицу 8.1. Для каждого измерения вычислить значение коэффициента усиления по напряжению (Кu ) по следующей формуле: Кu =Uвых/Uвх. и также занести в таблицу 8.1.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.