Исследование компаратора, инвертируещего и неинвертируещего усилителей. Компаратор. Одна из схем реализации компаратора, выполненная на основе операционного усилителя, между выходом, страница 2

Выполнение работы

Исследуйте схему компаратора,  выполненного на основе микросхемы К553УД2, для чего:

1.  Установите накладную плату 1.1 на лицевую панель стенда ЭС-23. Включите стенд.

2.  В функциональной зоне "Усилители,  компаратор" нажмите переключатель "К".

3.  В функциональной зоне "Источники" переключатели "ВХ1" и

"ВХ2" установите а положение –––––––

4.  Нажатием переключателя "ВХ1" подайте напряжение на 1-й вход компаратора и установите его равным 2 В, Для измерений используйте цифровой вольтметр.

5.  Нажатием переключателя "ВХ2" подключите 2-й вход компаратора и изменением на нем добейтесь изменения знак выходного напряжения. Момент изменения знака выходного напряжения фиксируется по моменту загорания "+" или "-" светодиодов под вольтметром

6.  Занесите полученное напряжение  в таблицу 1.1. повторите измерения 10 раз.

7.  Установите на 1-ом входе компаратора напряжение –1В.

8.  Повторите операцию по п. 4,5.

9.  Рассчитайте для полученных значений среднеквадратическую погрешность по формуле

, где  – отклонение от среднего арифметического;

 – количество измерений.

Таблица 1.1

Операционные усилители

Операционный усилитель (ОУ) постоянного тока с резисторами в цепи отрицательной обратной связи - устройство, предназначенное для выполнения линейных математических операций (например, алгебраического сложение, умножения функций на постоянную величину, дифференцирования, интегрирования и т.д.). Он состоит из активного четырехполюсника с коэффициентом передачи , резисторов в цепи обратной связи и входной цепи. В качество основного звена ОУ используются электронные усилители постоянного тока. В настоящее время наиболее распространены ОУ на интегральных схемах, так как они обладают малыми габаритными размерами, высокими надежностью и быстродействием.

Выходное напряжение ОУ имеет знак, обратный знаку входного напряжения. При изменении температуры или характеристик электра элементов ОУ, а также питающего напряжения возникает дрейф нуля. Для стабильной работы и уменьшения влияния дрейфа нуля в ОУ используется отрицательная обратная связь.

Схема подключения ОУ с отрицательно обратной связью приведена на  рис. 1.4.

Выражение для коэффициента усиления  операционного усилителя с отрицательной обратной связью имеет  вид: , т.е. зависит в основном только от отношений . Достоинство ОУ в том, что подключение к его выходу допустимой нагрузки не вносит изменения между входным и выходным напряжением. Основное назначение

Рис. 1.4

ОУ – построение схем с фиксированным коэффициентом усиления и достаточно точно синтезированной, передаточной функцией.

В зависимости от используемого для подачи сигнала входа различают две основные схемы включения ОУ:  инвертирующую и не инвертирующую.

На рис. 1.4. показан ОУ, включенный в режиме инвертирующего усилителя. При использовании для сигнала "+" входа усилитель является не инвертирующим, т.е. выходное напряжение ОУ имеет знак, совпадающий с входным напряжением.

Выполнение работы

Исследуйте схему не инвертирующего усилителя, выполненного на основе операционного усилителя К553УД2, для чего:

1.  Установить накладную плату 1.2 на лицевую панель стенда ЭС-23. Включите стенд.

2.  В функциональной зоне "Усилители, компаратор" нажмите переключатель "НУ".

3.  В функциональной зоне "Источники" переключатель "ВХ2" установите в положение –––––––

4.  Нажатием переключателя "ВХ2" подайте напряжение на вход усилителя.

5.  Переключатель В1 установите в положение I.