Исследование компаратора, инвертируещего и неинвертируещего усилителей. Компаратор. Одна из схем реализации компаратора, выполненная на основе операционного усилителя, между выходом, страница 4

Результаты занесите в таблицу 2.1. В графе 5 этой таблицы записывайте значения

, где  – коэффициент усиления

Рассчитайте значение погрешности по формуле

где  – отклонение от среднего арифметического ;

 – число измерений ().

Контрольные вопросы

1.  Принцип действия сумматора.

2.   Область применения операционных усилителей.

Содержание отчета

1.  Схема исследованного сумматора. Принцип действя.

2.  Таблицы, анализ полученных результатов.

Лабораторная работа №3

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРИГГЕРА ШМИТТА

Триггер Шмитта – пороговый элемент (компаратор), уровни включения которого не совпадают. Разница в уровнях называется гистерезисом переключения. Триггер Шмитта может быть построен на компараторе с положительной обратной связью. На рис. 3.1 представлена схема инвертирующего триггера с симметричным расположением гистерезиса относительно оси .

На рис. 3.2 представлена передаточная функция этого триггера. Если к инвертирующему входу приложено большое входное напряжение , то . При этом напряжение прямого входа (+) будет равно:

Рис. 3.1

Рис. 3.2

Рис. 3.3

Рис. 3.4

Если  увеличивается до значения , то скачком измениться до . При этом напряжение прямого хода будет равно:

Если теперь уменьшать , то  измениться только при , скачком возрастая до . Гистерезис переключения, определяется следующим образом:

Для того, чтобы триггер имел два устойчивых состояния, необходимо

Выполнение условия:

где  – коэффициент усиления операционного усилителя;

 – коэффициент обратной связи.

Однако из основных областей применения триггера формирование напряжений прямоугольной формы из напряжений произвольной формы (рис. З.3).

Триггер Шмитта используют также в качестве порового устройства регистрации превышения входным напряжением порогового значения  (или ). Схема подобного устройства приведена на рис.3.4,а. Порог переключения задаётся напряжением .

Выполнение работы

Исследуйте схему триггера Шмитта, выполненного на основе операционного усилителя К553УД2, для чего:

1.  Установите накладную плату 4 на лицевую панель стенда

ЭС-23. Включите стенд.

2. В функциональной зоне "Источники" переключатель "ВХ2" установите в положение "ОТКЛ.",  "ВХ1" – в положение –––––––

3. Соберите схему инвертирующего триггера с симметричным гистерезисом (см.рис. 3.1). Для этого в функциональной зоне 4 гнездо 2 перемычкой соедините с землей (_┴). Переключатель В1 установите в положение "".

4. Снимите передаточную характеристику  Для этого в функциональной зоне  переключатель установите в положение "ВХ1". Изменение  производите соответствующей ручкой ч функциональной зоне "Источники". Контроль  и  производите соответственно по вольтметрам "" и    "". Постройте график  Определите  10 раз.

Измерение  производите по вольтметру "" фиксируя его по моменту загорания светодиода "-" под вольтметром "". Результаты запишите в таблицу 3.1.

Рассчитайте для полученных значений среднеквадратическую погрешность по формуле:

где  – отклонение от среднего арифметического ;

 – число измерений.

Таблица 3.1

5.  Соберите схему порового устройства (см.рис. 3.4). Для этого снимите перемычку.  Переключатели "ВХ1" и "ВХ2" в функциональной зоне "Источники" установите в положение –––––––

6.  Снимите передаточную характеристику  при В аналогично п.4. Рассчитайте среднеквадратическую погрешность . Постройте график

7.   Снимите передаточную характеристику при В. Постройте график  , рассчитайте среднеквадратическую погрешность .

8.   Соберите схему аналогично п.З.

9.  Переключатели "ВХ1" установите в положение "≈",  "ВX2" - в положение "ОТКЛ.".