Исследование операционного усилителя на лабораторном стенде: Методические указания к лабораторной работе

Ïîðÿäîê ïðîâåäåíèÿ ðàáîòû.

1. Подготовка стенда к работе.

1.1. Ознакомиться с описанием работы и с лабораторным стендом.

1.2. Вставить в разъем сменную плату лабораторного каскада с ОУ и при разомкнутом тумблере "сеть" подключить шнур питания лабораторного стенда к сети  ~ 220 В.

1.3. Включить тумблер "Сеть". При этом должны загореться индикаторная лампа и светодиод, индицирующий аналоговый режим работы стенда. Показания вольтметров на передней панели в этом режиме должны удваиваться.

1.4. С помощью потенциометров на передней панели и вольтметров установить напряжения источников питания, равные  ±15 вольт.

1.5. Для подачи напряжения питания на плату лабораторного каскада необходимо выполнить проводниками с однополюсными вилками следующие соединения: гнезда " - VI " и " +V2." соединить с гнездом "^" общего провода стенда; гнездо "+V1 " соединить с гнездом стенда, соответствующим выводу "U_ип1" лабораторного каскада (соответствие проверяется по совпадению линий на передних панелях стенда и лабораторного каскада); гнездо "-V2" соединить с гнездом стенда, соответствующим выводу " -U_ип2" лабораторного каскада; гнездо стенда, соответствующее выводу общего провода "^" лабораторного каскада соединить с ближайшим гнездом "^" общего провода стенда.

Стенд готов к работе.

2. Измерение параметров статической погрешности.

2.1. Измерение напряжения смещения U_см.

На плате лабораторного каскада собрать схему, изображенную на рис. 11, для чего соединить перемычками гнезда ХТ2 и XT6; XT3 и XT7; XT4 и XT8.

Из-за малости сопротивления резисторов R1 и R2 сравнению с входным сопротивлением ОУ падениями напряжения на R1 и R2 пренебрегаем. Выходное напряжение U_вых.2.1  будет определяться в этом случае только напряжением смещения U_см .

Отсюда получим

2.1.1. Измерить цифровым вольтметром типа В7-35 напряжение с учетом знака на выходных клеммах лабораторного каскада.

2.1.2. Вычистить величину U_см по формуле (2.1).

2.2. Измерение входного тока I_вх^- инвертирующего входа. На плате лабора-торного каскада собрать схему, изображенную на рис. 12, для чего в предыдущей схеме разомкнуть перемычку между гнездами XT3 и XT7 (должны быть соединены перемычками гнезда XT2 и XT6; XT4 и XT8).

Из-за малости сопротивления резисторов R1 и R2 падениями напряжения на них вследствие протекания входных токов пренебрегаем и выходное напряжение U_вых.2.2  и   в данной схеме равно

откуда

2.2.1. Измерить цифровым вольтметром типа В7-35 напряжение U_вых.2.2 с учетом знака на выходных клеммах лабораторного каскада, соблюдая ту же полярность подключения вольтметра, что и в п. 2.1.1.

2.2.2. Вычислить значение I_вх^- по формуле (2.2), учитывая полярность измеренных напряжений U_вых.2.1  и U_вых.2.2   полагая, что R4=7500 0м.

2.3. Измерение входного тока I_вх⁺ неинвертирующего входа.

На плате лабораторного каскада собрать схему, изображенную на рис. 13, для чего в предыдущей схеме соединить перемычкой гнезда ХТЗ иХТ7 и разомкнуть перемычку между гнездами ХТ4 и ХТ18 (должны быть соединены перемычками гнезда ХТ2 и ХТб; ХТЗ и ХТ7).

Пренебрегая падениями напряжений от входных токов на резисторах R1 и R2 из-за малости их сопротивлений получим для выходного напряжения U_вых.2.3 следующее выражение

откуда

       2.3.1. Соблюдая прежнюю полярность подключения вольтметра, измерить цифровым вольтметром типа В7-35 напряжение  с учетом знака на выходных клеммах лабораторного каскада.

2.3.2. Вычислить значение I_вх⁺ по формуле (2.3), учитывая полярность измеренных напряжений U_вых.2.1 1 и U_вых.2.2 и полагая, что R5 = 7500 0м.

2.4. Определение разности входных токов. Пользуясь результатами, полученными при выполнении п.п.2,2.2 и 2.3.2 определить разность входных токов DI_вх  в соответствии с выражением (2.4).

2.5. Проведение операции балансировки ОУ. На плате лабораторного каскада собрать схему, изображенную на рис. 14, для чего в предыдущей схеме разомкнуть гнезда ХТЗ и ХТ7 и соединить перемычкой гнезда ХТ1 и ХТ5 (должны быть соединены перемычками гнезда ХТ2 иХТ6; ХТ1 и ХТ5).

2.5.1. Подключить цифровой вольтметр типа В7-35 к выходным клеммам лабораторного каскада.

2.5.2. Вращая отверткой ось потенциометра R7 со шлицом установить на выходе каскада напряжение , как можно более близкое к нулю.

3. Получение амплитудной характеристики ОУ и определение ее параметров.