Нелинейные преобразователи сигналов. Схема двустороннего ограничителя-усилителя. Схема суммирующего устройства сравнения

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Факультет Технической Кибернетики

Кафедра Автоматики и Вычислительной Техники

ОТЧЕТ

о лабораторной работе №7

                          «Нелинейные преобразователи сигналов»             __ _           

                                                 Электроника__      ____________________  __

                                       Работу выполнил студент    3081/2   

группа           Ф.И.О.

Преподаватель      

подпись           Ф.И.О.

Санкт-Петербург

2006г.

1. Цель работы.

Приобретение навыков расчета, настройки и исследования нелинейных преобразователей сигналов на операционных усилителях.

2. Чертеж схемы исследуемого устройства ( рис. 2.1 – 2.4 ).

Рис. 2.1. Схема инвертирующего выпрямителя.

Рис. 2.2. Схема двустороннего ограничителя-усилителя.

Рис. 2.3. Схема суммирующего устройства сравнения.

Рис. 2.4. Схема суммирующего триггера.

3. Исходные данные. ( 5 вариант )

Напряжение питания ОУ:  Е₀₁ = +15 В, Е₀₂ = -15 В

Выходное напряжение Uвых(+) = +11 В, Uвых(-) = -11 В

Коэффициенты наклона передаточных характеристик К1 = 6, К2 = 0,5, К3 = 0,6

Напряжения +Uогр = 4 В, -Uогр = 4 В, Uоп = 3 В

 В

Сопротивление нагрузки Rн = 10 кОм

Приняли сопротивление R1 = 20 кОм

4. Расчет элементов и параметров схемы.

1) Инвертирующий выпрямитель ( см. рис. 2.1 ):

   

2) Двусторонний ограничитель-усилитель ( см. рис. 2.2 )::

3) Суммирующее устройство сравнения ( см. рис. 2.3 ):

4) Суммирующий триггер ( см. рис. 2.4 ):

Е_с2= U_вых⁺2,75 В                

Е_с1= U_вых^--1,75 В

Если включить в цепь отрицательной обратной связи диод:

Е_с1 -U_отп= 0,367 В

5. Примеры расчетов. Экспериментальные зависимости.

5.1. Исследование схемы инвертирующего выпрямителя ( рис. 2.1 ).

Зависимости выходного напряжения U_вых от величины входного сигнала e_с   ( см. табл. 5.1, рис. 5.1 ).

Таблица 5.1

ec, В		Uвыхэксп ( ампл. ), В	Кu	Uвыхтеор ( ампл. ), В
действ.	ампл.
-0,0098	-0,014	0,09	6,494	0,08
-0,0198	-0,028	0,19	6,785	0,17
-0,0305	-0,043	0,26	6,028	0,26
-0,0428	-0,061	0,36	5,948	0,36
-0,0567	-0,080	0,51	6,360	0,48
-0,102	-0,144	0,88	6,101	0,87
-0,455	-0,643	3,9	6,061	3,86
-0,606	-0,857	5,2	6,068	5,14
-0,792	-1,120	6,8	6,071	6,72
-0,879	-1,243	7,5	6,033	7,46
-1,050	-1,485	8,9	5,994	8,91
-1,191	-1,684	10,1	5,996	10,11
-1,281	-1,812	10,9	6,017	10,87
-1,434	-2,028	12,1	5,967	12,17

Кср = /14 = 6,137

5.2. Исследование схемы двустороннего ограничителя-усилителя ( рис. 2.2 ).

5.2.1. Осциллограмма входного, выходного ( две стадии изменения ( деформации ) сигнала ( коеф. усиления К2 и К3) ) сигналов двустороннего ограничителя-усилителя на частоте 1кГц.

теория: +Uогр = 4 В, -Uогр = 4 В

эксперимент: +Uогр = 4,8 В, -Uогр = 4,8 В

5.2.2. Зависимости выходного напряжения U_вых от величины входного сигнала e_с   ( см. табл. 5.2.2, рис. 5.2.2 ).

Таблица 5.2.2