Лабораторная работа № 5
ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЕРАЦИОННОГО ПОВТОРИТЕЛЯ
Цель работы: экспериментальное исследование и анализ характеристик и параметров операционного повторителя и инвертора.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1 Изучить теоретические сведения [см. разд. 1–3].
ИЗМЕРЕНИЕ ИНВЕРТИРУЮЩЕГО ПОВТОРИТЕЛЯ
2 В схеме произвести замену операционного усилителя и установить необходимые значения напряжения питания.
Рисунок 1 – Схема исследования инвертирующего повторителя
Осциллограммы входного и выходного напряжения инвертирующего повторителя.
3.1 На осциллографе XSC1 установить необходимые пределы по напряжению и по времени. Осциллограммы следует уточнять с помощью инструмента «Просмотр графиков», подписав входной и выходной сигналы. При необходимости следует исправить пределы измерений.
3.2 Рассчитать коэффициент усиления напряжения, используя амплитудные значения входного и выходного напряжений: K = Um вых/ Um вх. Указать рассчитанной значение на осциллограмме.
3.3 Рассчитать коэффициент усиления напряжения, используя значения номиналов резисторов, которые установлены в цепи ООС R оос и на инвертирующем входе R вх: K = – R оос/ R вх = – R2 / R1.
3.4 Произвести сравнение полученных в пп. 3.2 и 3.3 значений коэффициента усиления по напряжению. Сделать вывод.
Измерение передаточной характеристики инвертирующего повторителя.
4.1 Изменяя значения входного напряжения U вх с неравномерным шагом, измерить значение выходного напряжения U вых на вольтметре PV2.
4.2 По полученным данным произвести расчет коэффициента усиления напряжения инвертирующего повторителя, как в относительных единицах K = U вых/ U вх, так и децибелах K дБ = 20 lg| K |.
|
|
4.3 Измеренные и рассчитанные данные занести в таблицу 1.
Таблица 1 – Передаточная характеристика инвертирующего повторителя
| U вх, мВ | ||||||||||
| U вых, мВ | ||||||||||
| K | ||||||||||
| K, дБ |
4.4 С помощью инструмента моделирования «Изменения на DC» получить передаточную характеристику U вых = f (U вх).
ИЗМЕРЕНИЕ НЕИНВЕРТИРУЮЩЕГО ПОВТОРИТЕЛЯ
5 В схеме произвести замену операционного усилителя и установить необходимые значения напряжения питания.
Рисунок 2 – Схема исследования неинвертирующего повторителя
Осциллограммы входного и выходного напряжения повторителя.
5.1 На осциллографе XSC1 установить необходимые пределы по напряжению и по времени. Осциллограммы следует уточнять с помощью инструмента «Просмотр графиков», подписав входной и выходной сигналы. При необходимости следует исправить пределы измерений.
5.2 Рассчитать коэффициент усиления напряжения, используя амплитудные значения входного и выходного напряжений: K = Um вых/ Um вх. Указать рассчитанной значение на осциллограмме.
5.3 Рассчитать коэффициент усиления напряжения, используя значения номиналов резисторов, которые установлены в цепи ООС R оос и на инвертирующем входе R вх: K = 1 + R оос/ R вх = 1 + R2 / R1.
5.4 Произвести сравнение полученных в пп. 5.2 и 5.3 значений коэффициента усиления по напряжению. Сделать вывод.
Измерение передаточной характеристики повторителя.
|
|
6.1 Изменяя значения входного напряжения U вх с неравномерным шагом, измерить значение выходного напряжения U вых на вольтметре PV2.
6.2 По полученным данным произвести расчет коэффициента усиления напряжения повторителя, как в относительных единицах K = U вых/ U вх, так и децибелах K дБ = 20 lg| K |.
6.3 Измеренные и рассчитанные данные занести в таблицу 1.
Таблица 2 – Передаточная характеристика неинвертирующего повторителя
| U вх, мВ | ||||||||||
| U вых, мВ | ||||||||||
| K | ||||||||||
| K, дБ |
6.4 С помощью инструмента моделирования «Изменения на DC» получить передаточную характеристику U вых = f (U вх).