5.1.1 Предварительно, до выполнения лабораторной работы, изучить по рекомендованной литературе схему компаратора и принцип его работы.
5.1.2 Изучить задание на лабораторную работу и методические указания к ней.
5.2.3 По справочнику записать паспортные данные и перерисовать характеристики ОУ LM741.
5.2 Используемые приборы и элементы:
5.2.1 Центральный процессор PU-2000.
5.2.2 Печатная плата EB-122.
5.2.3 Цифровой универсальный прибор.
5.2.4 Осциллограф.
5.2.5 Генератор сигналов.
Задание
5.3.1 Исследовать работу компаратора в качестве формирователя прямоугольных импульсов из напряжения синусоидальной формы.
5.3.1.1 Исследовать работу компаратора при подаче входного сигнала на инвертирующий вход, а опорного напряжения на неинвертирующий вход операционного усилителя.
5.3.1.2 Исследовать работу компаратора при подаче входного сигнала на неинвертирующий вход, а опорного напряжения на инвертирующий вход операционного усилителя.
5.3.2 Исследовать работу компаратора в качестве формирователя прямоугольных импульсов из напряжения треугольной формы.
Методические указания к выполнению лабораторной работы
5.4.1 Вставить печатную плату EB – 122 в систему PU– 2000. Компаратор на плате EB – 122 находится в левом верхнем углу.
5.4.2 К п. 5.4.1.1. Собрать схему по рисунку 8. Поставить перемычки «а» и «б».
5.4.3 Подключить PS-1 к вольтметру.
5.4.4 Подключить к инвертирующему входу Vin компаратора выход генератора сигналов.
5.4.5 Подключить канал 1 осциллографа к входу и канал 2 к выходу компаратора.
Рисунок 8
5.4.6 Включить стенд. Отрегулировать источник питания PS-1 на 2 вольта.
5.4.7 Ошибка! Ошибка связи. 5.4.8 Наблюдать изменение Uвых при изменении опорного напряжения, снимаемого с PS-1 UОП от 0 с шагом 1 В до 5 В при постоянном Uвх=2,5 В.
5.4.8 Зарисовать сигналы Uвх и Uвых с экрана осциллографа.
5.4.9 К п. 5.4.1.2. Собрать схему по рисунку 5.1. Поставить перемычки «в» и «г», разомкнув перемычки «а» и «г».
5.4.10 Наблюдать изменение Uвых при изменении опорного напряжения, снимаемого с RV1 на инвертирующий вход ОУ от 0 с шагом 1 В до 5 В при постоянном Uвх= 2,5 В. Зарисовать осциллограммы. Сделать выводы.
5.4.11 К пункту 5.4.2 Отрегулировать генератор сигнала на последовательность треугольных импульсов амплитудой 4,7 В и частотой 1кГц. Установить смещение сигнала генератора на величину 0,3В до получения временной диаграммы, как на рисунке 9, на осциллографе при подключении выхода генератора к каналу I осциллографа.
Рисунок 9
Смещение сигнала на 0,3 В делается для того, чтобы минимизировать влияние смещения сравнивающего устройства и остаточного напряжения источника питания PS-1.
5.4.14 Подключить генератор сигнала к инвертирующему входу UВХ. операционного усилителя.
5.4.15 Подключить выход компаратора ко второму входу осциллографа.
5.4.16 Зарисовать сигналы Uвх и Uвых.
5.4.17 Изменять напряжение источника питания (PS-1) UОП от 0 с шагом 1 В до 5 В.
5.4.18 Отрегулировать источник питания PS-1 на 2 вольта.
5.4.19 Медленно изменять входные напряжение от 0 В до 5 В. Наблюдать изменения осциллограммы на выходе. Сделать выводы.
Контрольные вопросы
Для чего используется компаратор?
2 Нарисуйте временные диаграммы Uвх+, Uвх¯, Uвых, если Uвх¯- синусоидальное напряжение, а Uвх+ - положительное постоянное напряжение (Uвхm+<Uвхm¯ ), источник питания ОУ двуполярный.
3 Нарисуйте временные диаграммы Uвх+, Uвх¯, Uвых, где Uвх¯- постоянное отрицательное напряжение, Uвх+- синусоидальное напряжение, причем |Uвх¯|< Uвх+ . Источник питания ОУ- двуполярный.