ОТЧЕТ
По лабораторной работе №1
«Интегральные операционные усилители»
Выполнил студент группы А6-05
Кобыляцкий Андрей
Москва 2012
Цель работы – ознакомление с принципом построения и типовыми характеристиками интегральных операционных усилителей с использованием САПР NI Multisim 11.0.
Основные результаты.
Для ознакомления с основными характеристиками ИОУ использовалась модель LM101AD операционного усилителя фирмы National Semiconductor. Ниже представлены цоколёвка и таблица с параметрами в диапазоне рабочих температур.
На первом этапе требовалось измерить коэффициент усиления ОУ и получить его АЧХ. Для выполнения поставленной задачи проведено схемотехническое моделирование измерительной схемы, в качестве которой использовалась схема инвертирующего с отрицательной ОС, и получены АЧХ усилителя для двух случаев:
1) Без частотной коррекции:
Рис.1
2) С частотной коррекцией емкостью 30 пФ:
Рис.2
Коэффициент усиления оказался равным:
Кuc = 1,58*105 |
Во втором задании необходимо было определить входное и выходное сопротивления данной модели операционного усилителя. Для этого использовались эталонные сопротивления 91 кОм и 2 кОм соответственно. Результаты расчета имеют следующий вид:
Rвх = 1,13 МОм |
Rвых = 25 кОм |
Далее требовалось определить приведенное ко входу напряжение смещения усилителя, а также влияние источников питания на коэффициент усиления усилителя. Для этого смоделирована схема усилителя с отрицательной ОС с учетом пренебрежимо малого влияния Iвх.см и Iвх.сд. Получены следующие значения искомых величин:
Uвх.см = 10 нВ |
Kвл.ип = 1,98*10-9 |
Измерение значений тока смещения Iвх.см и тока сдвига Iвх.сд проводилось при включенной цепи частотной коррекции, при этом необходимые значения определялись при различных состояниях ключей. Соответствующие значения токов оказались равными:
Iвх.см = 14,5 нА |
Iвх.сд = 29 нА |
В следующем пункте лабораторной работы требовалось определить коэффициенты усиления и ослабления синфазного сигнала. Измерения данных коэффициентов проводились в схеме с небольшой глубиной отрицательной ОС и входной емкостью 15 пФ. Результаты измерений и вычислений имеют вид:
Кucф = 1,62*10-3 |
Кuc = Кuc = 9,75*107 |
На заключительном этапе лабораторной работы определялась максимальная скорость нарастания выходного напряжения. Для выполнения данной задачи смоделирована схема мультивибратора, а сами измерения происходили при помощи осциллографа при выполнении всех необходимых условий. В результате получено следующее значение для искомой скорости нарастания:
VUвых = 15,7 МВ/с |
Комментарии по выполнению ЛР №1.
Следует отметить, что данная лабораторная работа выполнена в соответствии с требованиями лабораторного практикума. Однако, существуют некоторые отклонения значений параметров, полученных в ходе лабораторной работы, от указанных в datasheet модели LM101AD. Возможной причиной данных отклонений может быть проявление в значительной степени составляющей ошибки, наложенной на сигнал и вызываемой шумовыми свойствами отдельных частей усилителя. Не исключено также влияние различного рода динамических погрешностей.