Лабораторный практикум по дисциплине "Электроника": Методические указания к лабораторным работам № 1-9 (Исследование гибридных интегральных микросхем. Исследование логических интегральных микросхем на полевых транзисторах), страница 10

5.5 Измерить коэффициент усиления по напряжению на переменном токе. Установить частоту генератора G1  f = 1 кГц, а напряжение входного сигнала

U_ВХ1=0,1 мВ. Записать значение выходного напряжения U_ВЫХ, измеренное вольтметром переменного тока  pV2 в таблицу 2. Рассчитать К_U и сравнить его с полученным значением в п. 5.3.

Таблица 2.

5.6 Измерить входное сопротивление. Подать напряжение сигнала U_ВХ1 (как в п.5.5) и произвести два замера выходного переменного напряжения ОУ1: а) U_ВЫХ1  при сопротивлениях R1 и  R6 равных 24 Ом; б) U_ВЫХ2  при сопротивлениях R1 и  R6 равных 24 кОм.

Результаты измерений записать в таблицу 2.

Входное сопротивление ОУ определяется по формуле:

R_ВХ = (R1+R6) ∙ U_ВЫХ2 / (U_ВЫХ1-  U_ВЫХ2),  

где R1 и  R6 равны 24 кОм.

Восстановить значение резисторов  R1 и  R2 до 24 Ом.

5.7 Определить выходное сопротивление.

Для этого подать входное напряжение U_ВХ1 =0,1 мВ и произвести два замера переменного напряжения на выходе ОУ1: а) U_ВЫХ3   при значении нагрузочного сопротивления R₁₃ =2 Мом).

б) U_ВЫХ4   при нагрузочном сопротивлении R₁₃, равном 2 кОм. Результаты измерений записать в таблицу 2.

Выходное сопротивление ОУ вычисляется по формуле

R_ВЫХ =  R₁₃ ∙ (U_ВЫХ3-  U_ВЫХ4) / U_ВЫХ4,   где   R₁₃   равно 2 кОм.

Установить значение резистора  R₁₃ равным 2 МОм.

5.8 При помощи осциллографа зарисовать временные диаграммы напряжения на входе и на выходе   сбалансированного и несбалансированного ОУ1.

Увеличивая напряжение входного сигнала U_ВХ1, установить максимально возможное неискаженное выходное напряжение для сбалансированного ОУ и зарисовать его форму. Обратить внимание на инверсию выходного сигнала относительно входного.Оставив входное напряжение U_ВХ1 неизменным, разбалансировать ОУ, увеличивая постоянное положительное напряжение источника G2 до появления искажений сигнала на выходе, зарисовать форму этого сигнала. Изменить полярность источника   G2 и зарисовать форму искаженного выходного сигнала в этом случае.

5.9 Снять амплитудно-частотную характеристику ОУ1 K_U=F(f). 

Сбалансировать ОУ1 (см. п. 5.4). Подать переменный входной сигнал с частотой 1 кГц и уровнем U_ВХ1=0,1 мВ. Измерить выходное напряжение вольтметром pV2 и определить коэффициент усиления на данной частоте. Повторить указанные действия на частотах   2, 5, 10, 20,  50, 100, 200, 500, 1000, 2000 и т.д. кГц.

Частоту увеличивать до тех пор, пока коэффициент передачи усилителя не снизится в 10 раз. Результат исследований занести в таблицу 3.

Таблица 3.

5.10 Исследовать ОУ2, собранный в соответствии со схемой, изображенной на рисунке 2.  Для этого из папки ″Исслед. ОУ″  открыть файл ″Рисунок 2″.

5.11 В соответствии с вариантом, заданного преподавателем, установить тип  ПТ дифференциального каскада VT1 и VT2, а так же БТ эмиттерного повторителя VT8 из таблицы приложения А.

5.12 Снять характеристику прямой передачи ОУ2    U_ВЫХ = F(U_ВХ2).

Переменное напряжение сигнала  при этом отсутствует U_ВХ1=0.

Характеристику получают методом экспресс анализа следующим образом: в меню EWB выберите опцию Analysis. В открывшемся списке выбрать   ParameterSweep…   В окне установить следующие значения:

Component - V4:  это источник напряжения подаваемого на вход 2;

StartValue :    -10 мВ начальное значение входного напряжения;

EndValue :     +10 мВ конечное значение входного напряжения;

Sweeptype – Linear:  линейное изменение входного напряжения при анализе;

IncrementStepSize : 1- приращение входного напряжения при одном шаге;

OutputNode -19: это точка соответствующая выходу;