Исследование особенностей работы операционного усилителя в режимах неинвертирующего и инвертирующего усилителей




Неинвертирующие усилители

Цели:

1. Измерение коэффициента усиления неинвертирующего усилителя на ОУ

2. Определение разности фаз между выходным и входным синусоидальным напряжением ОУ.

3. Исследование влияния коэффициента усиления усилителя на постоянную составляющую выходного напряжения.

Приборы и элементы:

- осциллограф;

- функциональный генератор;

- источник напряжения;

- резисторы;

- операционный усилитель LM 471.

Ход выполнения работ.

Эксперимент 1. Работа неинвертирующего усилителя в режиме усиления синусоидального напряжения.

Создать файл со схемой, изображенной на рис. 13.1. Рассчитать коэффициент усиления напряжения Ку усилителя по заданным значениям параметров компонентов схемы. Включить схему. Измерить амплитуды входного Uвх и выходного Uвых синусоидальных напряжений. Также измерить постоянную составляющую выходного напряжения Uовых и разность фаз между входным и выходным напряжениями. По результатам измерений вычислить коэффициент усиления по напряжению Ку усилителя. Результаты занести в раздел "Результаты экспериментов". Используя значение напряжения смещения Uсм, вычисленное в разделе 12.1, и вычисленное теоретическое значение коэффициента усиления, вычислить постоянную составляющую выходного напряжения Uовых. Результаты расчета также занести в раздел "Результаты экспериментов".

 

Рис. 13.1

 

Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы.

В схеме, приведенной на рис. 13.1, уменьшить значение сопротивления R1 с 100кОм до 10кОм, амплитуду синусоидального напряжения генератора увеличить до 100 мВ. Установить масштаб напряжения на входе А осциллографа 100 mV/div, а на канале В - 500 mV/div. Включить схему. Повторить все операции эксперимента 1 при новых параметрах компонентов. Результаты занести в раздел "Результаты экспериментов".

Результаты экспериментов

Эксперимент 1. Работа неинвертирующего усилителя в режиме усиления синусоидального напряжения.

 

 

Коэффициент усиления

- теоретический расчет: Kу = 201.

- расчет по результатам измерения: Kу = 245 В.

Амплитуда входного напряжения Uвх= 4,9 мВ.

Амплитуда выходного напряжения Uвых= 1,2 В.

Постоянная составляющая выходного напряжения:

- расчет U0вых = 0,201 В;

- измерения U0вых = 0,213 В.

Разность фаз между входным и выходным напряжением: 25 мкс.

Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы.

 

 

Коэффициент усиления

- теоретический расчет: Kу = 201.

- расчет по результатам измерения: Kу = 200.

Амплитуда входного напряжения Uвх= 99 мВ.

Амплитуда выходного напряжения Uвых= 19,8 В.

Постоянная составляющая выходного напряжения:

- расчет U0вых = 0,201 В.

- измерения U0вых = 0,2 В.

Разность фаз между входным и выходным напряжением: 26 мкс.

Вопросы

1. Из каких условий выводится выражение для коэффициента усиления схемы на рис. 13.1

2. Какова разность фаз между входным и выходным сигналами неинвертирующего усилителя на ОУ?

В эксперименте 1 - 62,5 мкс, а в эксперименте 2 – 26 мкс.

3. Существенно ли различие в значениях измеренной и вычисленной постоянной составляющей выходного напряжения схемы на рис. 13.1?

Нет. Не существенно.

4. Чем определяется постоянная составляющая выходного напряжения схемы на pиc.13.1?

Постоянная составляющая определяется резисторами R1 и R2.

5. С помощью какого прибора Electronics Workbench можно экспериментально измерить коэффициент усиления схемы на ОУ?

С помощью осциллографа.


Инвертирующий усилитель

Цели:

1. Измерение коэффициента усиления инвертирующего усилителя на ОУ.

2. Определение разности фаз между выходным и входным синусоидальным напряжением ОУ

3. Исследование влияния коэффициента усиления схемы на постоянную составляющую выходного напряжения.

Приборы и элементы:

- осциллограф;

- функциональный генератор;

- резисторы;

- операционный усилитель LM 471.

Ход выполнения работ.

Эксперимент 1. Работа усилителя в режиме усиления синусоидального напряжения.

Создать файл со схемой, изображенной на рис. 13.2. Рассчитать коэффициент усиления напряжения Ку усилителя по значениям параметров компонентов схемы. Включить схему. Измерить амплитуду входного Uвx и выходного Uвых синусоидального напряжения, постоянную составляющую выходного напряжения Uовых и разность фаз между входным и выходным напряжением. По результатам измерений вычислить коэффициент усиления по напряжению Ку усилителя. Результаты занесите в раздел "Результаты экспериментов". Используя значение входного напряжения смещения Uсм, полученное в разделе 12.1 и найденное значение коэффициента усиления, вычислить постоянную составляющую выходного напряжения Uовых. Результаты вычислений также занести в раздел "Результаты экспериментов".

 

Рис. 13.2

 

Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы.

Установить значение сопротивления R1 равным 10 кОм, амплитуду синусоидального напряжения генератора - 100 мВ. Установить масштаб напряжения на входе А осциллографа 100 mV/del, а на канале В - 500 mV/del. Включить схему. Для новых параметров схемы повторить все измерения и вычисления эксперимента 1. Результаты занести в раздел "Результаты экспериментов".



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: