Операционные усилители: Методические указания к лабораторной работе

Операционные усилители.

1.  Ивертирующий ОУ.

1.1  Соберите схему, показанную на Рис. …  (файл OU_inv.ewb). Операционный усилитель – идеальный. Значения сопротивлений R2, R1, тип ОУ  задаются преподавателем R1=…………….                                                R2=……………………….                                                                                            тип ОУ ( нужен для последующих экспериментов)………………

1.2   Двойным щелчком мыши на изображении ОУ откройте список библиотек ОУ, выберите библиотеку - Default, модель ОУ – ideal. Нажав клавишу Edit откройте окно параметров для «идеального» ОУ и выпишите в столбец таблицы «Идеальный» ОУ EWB  установленные значения следующих параметров:

1.3  В столбец  Идеальный ОУ  внесите параметры идеального ОУ.

1.4  Подайте на вход ОУ с функционального генератора синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ, f=1 кГц .

- Зарисуйте на одном графике осциллограммы входного и выходного напряжений.

- Определите разность фаз между входным и выходным напряжением………………..

- Определите расчетный и экспериментальный коэффициенты усиления

                 Ку расчет=……….                                       Ку эксп=…………..         

1.5  Подключите канал А осциллографа к клемме «минус» ОУ и зарисуйте осциллограмму        U-=f(t). Почему напряжение на клемме минус в данной схеме называют напряжением эквипотенциального нуля ?

……………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………

1.6  Изменяя Uвх от 0 до Епитания постройте зависимость Uвых=f(Uвх),  одновременно наблюдая по осциллографу за напряжением U-

Замечание: при эксперименте с реальными микросхемами ОУ прибор может выйти из строя, если будет превышено максимально допустимое входное напряжение. Это паспортный параметр микросхемы ОУ, который в пакете EWB не учитывается.

- При каком Uвх начинается искажение формы выходного сигнала ?      Uвх=……….

- Искажается ли при этом форма напряжения U- (да или нет) ?                          ……………..

- В каком случае напряжением U- можно пренебречь ?

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………..

1.7  Замените “идеадьный”  ОУ  на ОУ заданный преподавателем. Запишите параметры этого ОУ в оставшийся пустым столбец таблицы.

1.8  Подайте на вход схемы синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ, f=1 кГц.

- зарисуйте осциллограммы входного и выходного напряжений

- определите  коэффициент усиления схемы  

                       Ку эксп=……….

-  измерьте постоянную составляющую выходного напряжения

        Uo вых эксп=………..

-  используя  значение напряжения смещения и теоретическое значение коэффициента усиления вычислите постоянную составляющую выходного напряжения

U o вых.теор=……….

2.  Неинвертирующий ОУ

2.1 Откройте файл neinv.ewb. Значения R1, R2, тип ОУ ранее заданы преподавателем.

2.2 Подайте на вход ОУ с функционального генератора синусоидальное напряжение амплитудой 5 мВ, f=1 кГц .

- Зарисуйте на одном графике осциллограммы входного и выходного напряжений.

- Определите разность фаз между входным и выходным напряжением………………..

- Определите расчетный и экспериментальный коэффициенты усиления

                 Ку расчет=……….                                       Ку эксп=…………..         

2.3  Подключите канал А осциллографа к клемме «минус» ОУ и зарисуйте осциллограмму        U-=f(t). Напишите почему этот график совпадает со входным сигналом

……………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………

2.4  Изменяя Uвх от 0 до Епитания постройте зависимость Uвых=f(Uвх),  одновременно наблюдая по осциллографу за напряжением U-

При каком Uвх начинается искажение формы выходного сигнала ?      Uвх=……….

Искажается ли при этом форма напряжения U- (да или нет) ?             ……………..

Зарисуйте осциллограммы искаженного выходного сигнала, входного сигнала и напряжения U-

2.5  Постройте зависимость выходного напряжения от частоты Uвых=F(f). Uвх=5 мВ,

F=1 Гц…..1 мГц. Определите полосу пропускания усилителя

2.6   Исследуйте влияние элементов на параметры схемы:

-  Измените с помощью R2 коэффициент усиления в 10 раз.

-      определите  коэффициент усиления схемы  

                       Ку эксп=……….

-  измерьте постоянную составляющую выходного напряжения

        Uo вых эксп=………..

-  используя  значение напряжения смещения и теоретическое значение коэффициента усиления вычислите постоянную составляющую выходного напряжения

U o вых.теор=……….

-      постройте зависимость выходного напряжения от частоты Uвых=F