Факультет Технической Кибернетики
Кафедра Автоматики и Вычислительной Техники
ОТЧЕТ
о лабораторной работе №7
« Нелинейные преобразователи сигналов »
Преподаватель
Санкт-Петербург
2003 г.
Приобретение навыков расчета, настройки и исследования нелинейных преобразователей сигналов на операционных усилителях (ОУ).
2. Расчет параметров элементов и характеристик устройств сравнения.
Исходные данные:

Инвертирующий выпрямитель:
Принимаем R1=20 кОм, Rн=10 кОм
R2=K1*R1=2*20=40 (кОм)
Двусторонний ограничитель-усилитель:

Суммирующее устройство сравнения:

Суммирующий триггер:

3. Выполнение.
3.1. Исследование инвертирующего выпрямителя (рис.1).

Рис.1.
Амплитудная характеристика:
|
Ec, B |
Uвых, В |
Kпер |
ΔК |
|
0,0042 |
0,0015 |
2,53 |
0,5192 |
|
0,012 |
0,003 |
2,08 |
0,0692 |
|
0,0303 |
0,0092 |
2,13 |
0,1192 |
|
0,1 |
0,335 |
2,31 |
0,2992 |
|
0,31 |
0,88 |
1,99 |
0,0208 |
|
0,606 |
1,72 |
1,99 |
0,0208 |
|
1,022 |
2,8 |
1,92 |
0,0908 |
|
1,997 |
5,5 |
1,94 |
0,0708 |
|
3,01 |
8,4 |
1,96 |
0,0508 |
|
4,08 |
11,4 |
1,96 |
0,0508 |
|
4,5 |
12,8 |
1,99 |
0,0208 |
|
4,8 |
13,2 |
1,43 |
0,5808 |
|
4,98 |
13,6 |
1,91 |
0,1008 |
|
Кср= |
2,010769 |
|
|
ΔКср= |
0,1549 |
|
|
δ= |
2,01±0,15 |
|
|
Отн.погр. |
7,704079 |
% |

Рис.2. АХ.
3.2. Исследование двустороннего ограничителя (рис.3).

Рис.3.
Осциллограмма сигнала:

Рис.4.

Рис.5.
Характеристика Uвых=f(Ec)
|
Прямая ветвь |
Обратная ветвь |
||||||
|
Uвх, В |
Uвых, В |
Kпер |
ΔК |
Uвх, В |
Uвых, В |
Kпер |
ΔК |
|
0,011 |
-0,012 |
1,090909 |
0,61262 |
-0,006 |
0,009 |
1,5 |
0,344815 |
|
0,057 |
-0,084 |
1,473684 |
0,229845 |
-0,01 |
0,018 |
1,8 |
0,044815 |
|
0,101 |
-0,195 |
1,930693 |
0,227164 |
-0,065 |
0,114 |
1,753846 |
0,090969 |
|
0,151 |
-0,289 |
1,913907 |
0,210378 |
-0,112 |
0,211 |
1,883929 |
0,039114 |
|
0,194 |
-0,371 |
1,912371 |
0,208842 |
-0,208 |
0,415 |
1,995192 |
0,150377 |
|
0,324 |
-0,618 |
1,907407 |
0,203878 |
-0,515 |
1,1 |
2,135922 |
0,291107 |
|
0,61 |
-1,178 |
1,931148 |
0,227618 |
||||
|
1,008 |
-1,95 |
1,934524 |
0,230994 |
||||
|
1,509 |
-2,94 |
1,94831 |
0,244781 |
||||
|
2,04 |
-3,98 |
1,95098 |
0,247451 |
||||
|
3,09 |
-6 |
1,941748 |
0,238218 |
||||
|
4,05 |
-6,92 |
1,708642 |
0,005112 |
||||
|
4,97 |
-7,11 |
1,430584 |
0,272946 |
||||
|
6,11 |
-7,2 |
1,178396 |
0,525133 |
||||
|
5,54 |
-7,2 |
1,299639 |
0,40389 |
||||
|
2,43 |
-4,72 |
1,942387 |
0,037529 |
||||
|
2,7 |
-5,24 |
1,940741 |
0,035883 |
||||
|
3,22 |
-6,25 |
1,940994 |
0,036136 |
||||
|
3,53 |
-6,73 |
1,906516 |
0,001658 |
||||
|
3,78 |
-6,78 |
1,793651 |
0,111207 |
||||
|
K1cp= |
1,703529 |
K1cp= |
1,844815 |
||||
|
K2cp= |
1,904858 |
ΔК2ср= |
0,1602 |
||||
|
ΔК2ср= |
0,044483 |
δ1= |
1,8±0,16 |
||||
|
ΔК1ср= |
0,272591 |
Отн.погр. |
8,683771 |
% |
|||
|
δ1= |
1,5±0,53 |
||||||
|
δ2= |
1,9±0,044 |
||||||
|
Отн.погр. |
16,00157 |
% |
|||||
|
Отн.погр. |
2,335225 |
% |
|||||

Рис.6.
4. Вывод.
Инвертирующий выпрямитель. Целью данного пункта работы было – показать, что характеристика абсолютно линейна от самого начала. В результате работы были выявлены некоторые искажения при большом сигнале. Это говорит о том, что мы вышли из рабочей области. Полученные экспериментальные данные соответствуют теоретическим с точностью до 8%.
Для двустороннего ограничителя была получена не вся характеристика. Присутствующая часть хорошо кореллирует с исходными данными. Были получены результаты измерения K с минимальной точностью в 15%. Подобные отклонения объясняются тем, что использовались номиналы элементов не в точности расчетные, а ближайшие по значению, присутствующие на стенде. Кроме того, номиналы элементов также могут быть воспроизведены с каким-то допуском. Поэтому имеем некоторые отклонения в полученных данных от ожидаемого результата.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.