Исследование усилителя на интегральной микросхеме. Исследование операционного усилителя, его характеристик и приобретение практических навыков по расчёту параметров ОУ

Лабораторная работа №13.

Исследование усилителя на интегральной микросхеме.

1. Тема работы.

     Усилители на ИМС.

2. Требования к знаниям, умениям, навыкам.

Студент должен:

● знать особенности построения, структурную схему операционного усилителя (ОУ).

● уметь измерять технические параметры усилителей.

● знать технические характеристики ОУ и область применения.

3. Цель работы.

Изучение принципиальной схемы операционного усилителя.

Исследование операционного усилителя, его характеристик и приобретение практических навыков по расчёту параметров ОУ.

4. Домашнее задание.

4.1. По одному из рекомендуемых литературных источников изучите:

● основные технические показатели усилителя ( коэффициент усиления, амплитудная характеристика, динамический диапазон, стабильность параметров усилителя, нелинейные искажения и способы их оценки.)

● принципиальную схему операционного усилителя и её работу.

● назначение выводов микросхемы  К140УД1.

● практические схемы включения операционных усилителей.

4.2. Проверьте свои знания отвечая на контрольные вопросы.

4.3. Подготовьте отчёт по лабораторной работе.

5. Литература.

5.1. И.В. Сиренький, В.В. Рябинин, С.Н. Голощапов. Электронная техника.

С.- Пб.: Питер, 2006г.

5.2. В.И. Лачин, Н.С. Савельев. Электронная техника. Ростов-на-Дону:

Феникс, 2004г.

5.3. А.В. Андреев, М.И. Горлов. Электронная техника. Ростов-на-Дону:

Феникс, 2003г.

5.4  Ф.И. Вайсбурд, Г.А. Панаев, Б.Н. Савельев. Электронные приборы и усилители.       

М.: Радио и связь, 2003г.

6. Основное оборудование.

6.1. Персональный компьютер Pentium 3  1ГГц/ 256 ОЗУ.

7. Лабораторное задание.

7.1. Изучить принципиальную схему операционного усилителя К140УД1.

7.2. Включить ЭВМ и запустить программу Electronics Workbench.

7.3. Исследовать схему операционного усилителя (рис.1).

7.4. Снять частотную характеристику операционного усилителя.

7.5. Построить амплитудную характеристику операционного усилителя.

7.6. Рассчитать коэффициент усиления.

7.7. Ответить на контрольные вопросы.

7.8. Оформить отчёт по лабораторной работе.

8. Порядок выполнения работы.

8.1. Изучите принципиальную схему операционного усилителя 140УД1 (приложение1).

8.2. Откройте схему для снятия АЧХ операционного усилителя приведённую на рисунке 1, проделав следующие манипуляции:

● в меню File выберите окно Open;

● откройте папку электронная техника;

● откройте схему для исследования операционного усилителя;

Рисунок 1. Схема для снятия АЧХ операционного усилителя.

8.3. Снимите частотную характеристику усилителя.

● установите амплитуду входного сигнала 30 мВ на функциональном генераторе.

● активируйте Bode Plotter (измеритель частотных характеристик).

● включите функцию Magnitude для измерения АЧХ.

● пределы измерения по горизонтали (по частотной оси) выберите  от 40 Гц до 150 кГц, по вертикали от – 160dB до 200dB, масштаб осей установите логарифмический.

● активируйте схему ОУ, установите курсор с помощью стрелок (←) (→) в соответствии со значениями частот указанных в таблице 1, значения выходного сигнала занесите в таблицу.

Таблица 1.

f, кГц	0	3	5	10	20	40	50	60	70	90	110	120	140	150
К, дБ

● постройте частотную характеристику по полученным данным.

8.4. Рассчитайте коэффициент усиления, для этого:

● установите частоту функционального генератора равную 1 кГц, амплитуду входного сигнала подберите так чтобы на осциллограмме выходного сигнала отсутствовали нелинейные искажения.

● с помощью мультиметра измерьте величину выходного сигнала.

● рассчитайте коэффициент усиления.

8.5. Постройте амплитудную характеристику:

● откройте схему для снятия амплитудной характеристики приведённую на рисунке 2.