Исследование статических режимов операционных усилителей систем автоматического управления ЭПС

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра “Электрическая тяга”

Лабораторная работа № 20

“Исследование статических режимов операционных усилителей систем автоматического управления ЭПС”

Выполнил:

студент группы ЭТ-401

Кожевников Д. М.

Санкт-Петербург

2006

ВВЕДЕНИЕ

Цель работы – изучение принципа действия ОУ, его статических характеристик и способов применения в системах автоматического управления ЭПС.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Операционный усилитель – это устройство с большим коэффициентом усиления и непосредственными связями между каскадами, что позволяет использовать его для усиления постоянного тока.

При достаточно большом коэффициенте усиления передаточная характеристика ОУ определяется только параметрами цепей обрат­ной связи и не зависит от параметров усилителя.

ОУ может выполнять основные математические операции: сум­мирование, вычитание, интегрирование и дифференцирование. Кроме этого, с помощью ОУ можно реализовать усилители с различными релейными характеристиками, активные фильтры, компараторы, ге­нераторы, цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи.

Операционные усилители успешно применяются в системах автоматического управления тяговым электроприводом на электро­поездах ЭР-2р, ЭР-12, электровозах ВЛ-80р, ЧС-2т, ЧС-6, ЧС-7.

ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Исследование характеристик инвертированного усиления.
2. Исследование характеристик неинвертированного усиления.
3. Исследование характеристик разностного усиления.

СХЕМА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Лабораторная установка содержит операционный усилитель с источником питания напряжением ±12 В со средней точкой, подключенной к общей точке усилителя. Два потенциометра П1 и П2 предназначены для регулирования напряжений, подаваемых на входы ОУ. Набор резисторов служит для создания цепей входа и обратной связи.

Рис. 1

ТАБЛИЦЫ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Таблица 1

Результаты исследования инвертированного усиления

Таблица 2

Результаты исследования неинвертированного усиления

Таблица 3

Результаты исследования разностного усиления

			-10	-8	-6	-4	-2	0	2	4	6	8	10
4	0,5		-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3
			-10	-8	-6	-4	-2	0	2	4	6	8	10
4	0,5		7	6	5	4	3	2	1	0	-1	-2	-3

Графики характеристик усилителя построены на рис. 2 и 3.