Электронные приборы

8.1.2. Экспериментальная часть

Построить кривую, показывающую зависимость выходного напряжения от входного, изучить влияние величины сопротивления нагрузки на выходное напряжение.

• 
  Соберите цепь, как показано на рис. 8.1.1. С помощью мультиметра измерьте величины выходного напряжения U_ВЫХ при различных сопротивлениях отрицательной обратной связи R_ОС и входных напряжениях U_ВХ согласно табл. 8.1.1.
  

Рис. 8.1.2

Таблица 8.1.1

• 
  Занесите результаты измерений в табл. 8.1.1. На графике (рис. 8.1.3) постройте кривые зависимостей выходного напряжения U_ВЫХ от входного U_ВХ при различных сопротивлениях отрицательной обратной связи R_ОС.
  

Рис. 8.1.3

• 
  Для изучения влияния сопротивления нагрузки установите входное напряжение U_ВХ = - 5 В, а R_ОС = R_ВХ = 10 кОм. Подсоедините к выходу усилителя поочередно различные сопротивления нагрузки согласно табл. 8.1.2 и измерьте мультиметром результирующие выходные напряжения U_ВЫХ.
  

 Занесите измеренные величины в табл. 8.1.2 и затем постройте на графике (рис. 8.1.4) кривую зависимости выходного напряжения U_ВЫХ от сопротивления нагрузки R_Н.

Рис. 8.1.4

8.2. Неинвертирующий усилитель

8.2.1. Общие сведения

В операционном усилителе без инвертирования входное и выходное напряжения имеют одинаковую полярность, то есть фазовый сдвиг по напряжению равен 0.

К ак показано на принципиальной схеме (рис. 8.2.1), входное напряжение подается на неинвертирующий вход. В диапазоне модуляции усилителя разность потенциалов между двумя входами равна 0. Коэффициент усиления вычисляется по формуле:

 = U_ВЫХ / U_ВХ = 1 + R_ОС / R_ВХ.

8.2.2. Экспериментальная часть

Задание

П

Рис. 8.2.1.
остроить кривые зависимости выходного напряжения от входного при различных значениях сопротивления отрицательной обратной связи.

Порядок выполнения эксперимента

• 
  Соберите цепь по схеме (рис. 8.2.2). Используя мультиметр, измерьте выходное напряжение U_ВЫХ при различных значениях сопротивления отрицательной обратной связи R_ОС и входного напряжения U_ВХ согласно таблице 8.2.1.
  

Рис. 8.2.2.

• 
  Занесите результаты измерений в таблицу. На графике (рис. 8.2.3) постройте зависимости выходного напряжения U_ВЫХ от входного напряжения U_ВХ при различных сопротивлениях отрицательной обратной связи R_ОС.
  

Таблица 8.2.1

UВХ, В	-10	-8	-6	-4	-2	0	2	4	6	8	10
UВЫХ, В при RОС=10 кОм
UВЫХ, В при RОС=22 кОм
UВЫХ, В при RОС=47 кОм

Рис. 8.2.3

Вопрос 1: Какие компоненты усилителя определяют величину коэффициента усиления?
Ответ:…………….


Вопрос 2: Какова величина выходного напряжения U_ВЫХ при R_ОС = 47 кОм, R_ВХ = 10 кОм и U_ВХ = 2 В?
Ответ:…………….


Вопрос 3: Какова полярность входного напряжения U_ВХ в сравнении с выходным напряжением U_ВЫХ?
Ответ:…………….

8.3. Операционный суммирующий усилитель

8.3.1. Общие сведения

Суммирующий усилитель складывает любое требуемое число напряжений в аналоговой форме, учитывая их знаки.

В принципе, суммирующие усилители можно строить на резисторах. Один недостаток такого подхода, однако, состоит в том, что входные резисторы гальванически не развязаны друг с другом.

Рис. 8.3.1.

Принципиальная схема инвертирующего сумматора показана на рис. 8.3.1. Если входное напряжение подано только на первый вход , мы имеем инвертор с коэффициентом усиления

 = - R_ОС / R_ВХ1 = U_ВЫХ / U_ВХ и U_ВЫХ = .
Важно отметить, что наличие других входов не влияет на коэффициент усиления по любому входу, т.к. точка 0 имеет потенциал земли (разность потенциалов между входами операционного усилителя всегда равна нулю). Например, если на все входы поданы напряжения, то в каждом входном резисторе возникает ток I_n = U_ВХn / R, а через резистор обратной связи протекает сумма токов, т.к. входной ток операционного усилителя всегда остается равным нулю:

В результате выходное напряжение усилителя



При R_ОС = R:

8.3.2. Экспериментальная часть

Задание

Исследовать свойства суммирующего усилителя.

Порядок выполнения эксперимента

• 
  Соберите цепь, показанную на рис. 8.3.2, и установите входное напряжение U_ВХ2 = 2 В. Изменяйте входное напряжение U_ВХ1 согласно таблице 8.3.1, измеряя соответствующие значения выходного напряжения U_ВЫХ мультиметром. Повторите измерения для входного напряжения U_ВХ2 = - 2 В.
  

Рис. 8.3.2.

R_ВХ1 = R_ВХ2 = 1 кОм Таблица 8.3.1

UВХ1, В	0	2	4	6	8	10
UВХ1, В при UВХ2 = 2 В
UВХ1, В при UВХ2 = -2 В

• 
  Результаты измерений занесите в таблицу 8.3.1. На графике (рис. 8.3.3) постройте зависимость выходного напряжения U_ВЫХ от входного U_ВХ1.
  

Рис. 8.3.3.

• 
  Повторите все измерения для R_ВХ1 = R_ВХ2 =4,7 кОм, занесите результаты измерений в таблицу 8.3.2 и постройте зависимости на графике (рис. 8.3.4).
  

R_ВХ1 = R_ВХ2 = 4,7 кОм Таблица 8.3.2

UВХ1, В	0	2	4	6	8	10
UВХ1, В при UВХ2 = 2 В
UВХ1, В при UВХ2 = -2 В

Рис. 8.3.4.


Вопрос 1: Как изменяется выходное напряжение при увеличении входных сопротивлений R_ВХ1 и R_ВХ2 от 1 кОм до 4,7 кОм и почему?
Ответ:…………….


Вопрос 2: Какой тип цепи получается, когда использован только один вход усилителя?
Ответ:…………….


Вопрос 3: Каково результирующее выходное напряжение, когда одно входное напряжение положительно, а другое отрицательно?
Ответ:…………….

жүктеу/скачать 4,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: