Аналоговые устройства. Устройства на полупроводниковых диодах и транзисторах. Ампер-вольтная характеристика полупроводникового диода, страница 10

R3 + R4 ⎝

                 Тогда uвых = u' вых +u'' вых = u2вх          R4 ⎜⎛⎜1+ RR12 ⎟⎟⎞⎠−u1вх RR12

R3 + R4 ⎝

Если R1 = R2 = R3 = R4 , то uвых = u2вх −u1вх

R2 (u2вх −u1вх) Если R1 = R3 и R2 = R4 , то uвых =

R₁

               а)                                                                            б)

Рис. 3.11. Схема (а) амплитудная характеристика (б) вычитающего усилителя на ИОУ

2. Задание, выполняемое при домашней подготовке

2.1 По конспекту лекций, разделу 1 данной работы и рекомендуемой  литературе изучите назначение, классификацию, параметры и характеристики усилителей электрических сигналов на основе ИОУ.

2.2 Изучите назначение, блок-схему и основные параметры микросхемы операционного усилителя. Ознакомьтесь с маркировкой аналоговых микросхем.

2.3 Изучите разновидности обратных связей (ОС) применяемых в усилителях и влияние их на характеристики усилителей.

2.4 Производите расчёт параметров элементов усилителей рис. 3.7а, рис. 3.8а, рис. 3.10а и рис. 3.11а по заданным в таблице 3.3 исходным данным.

Примечание:

- для суммирующего усилителя принять, чтоR₁ = R₂ ; - для вычитающего усилителя принять что R₁ = R₃ и R₂ = R₄ ;

2.5 Заготовьте отчёт по требованиям раздела 5.

3. Лабораторное задание

3.1.     Исследуйте работу инвертирующего усилителя. Для этого:

3.1.1. Соберите    на    монтажной    панели   усилитель по рис. 3.7а  воспользовавшись данными по п. 2.4 и выбрав из комплекта резисторы и конденсаторы с наиболее близкими к расчётным значениями C и R.

3.1.2. Микросхему ОУ установите на монтажной панели стенда выходом вправо и подключите провода её питания к двухполярному источнику ИсНЗ, соблюдая полярность (красный провод +15В, белый -15В). Гнездо «0» соедините проводом с нижней общей шиной панели.

3.1.3. С блока ГС (гнездо ГН) подайте синусоидальный сигнал на вход усилителя, а гнездо «⊥» блока ГС соедините с общей шиной панели.

3.1.4. После проверки правильности сборки схемы преподавателем, включите питание стенда, блока ГС и осциллографа соответствующими тумблерами и установите параметры входного сигнала f , ^U_1вх, ^U _2вх по таблице 3.3.

3.1.5. Пользуясь ручками «время/дел», «V/дел» и «уровень» осциллографа, в режиме внешней синхронизации получите на экране неподвижное изображение u_вх(t ) по рис. 3.7в и зарисуйте в протоколе диаграмму u_вх(t ) и u_вых(t ) по образцу рис. 3.7в, указав «^m_t » и «^m_v ».

3.1.6. Увеличивая амплитуду входного сигнала u наблюдая сигнал u_вых(t ), определите U_твх, при котором U_твых достигнет величины насыщения U_нас. Определите и запишите в протокол действующее значение U_вхн =U_твхн 2 .

3.1.7. Изменяя ^U_вх от 0 до 1,5^U_вхн, с шагом 0,25^U_вхн, заполните таблицу 3.1. Напряжения U_вх и U_вых измерейте с помощью МВА.

Таблица 3.1

Uвх Uвхн	0	0,25	0,5	0,75	1,0	1,25	1,5
Uвх, В
Uвых, В

Выключите питание блока ГС и стенда и уберите детали с панели стенда. Микросхему не убирайте

3.2. Исследуйте работу неинвертирующего усилителя. Для этого:

3.2.1. Соберите усилитель по схеме рис. 3.8а.

3.2.2. Повторите действия по п. 3.1.2÷3.1.6.

3.2.3. Установите U_вх = 0,5U_вхн и изменяя частоту f входного сигнала, заполните таблицу 3.2. Сигнал U_вых измеряйте с помощью

МВА стенда.

Таблица 3.2

f ,кГц	0,02	0,1	0,25	0,5	1,0	5	20	40	60
Uвых,В
K =Uвых Uвх