Component  Analog Primitives  Waveform Sources  Sine source  60Hz

4. Установить следующие параметры модели источника ЭДС (частота 1000 Гц, амплитуда 0,01В): F=1000 A=0.1 DC=0 PH=0 RS=1M RP=0 TAU=0.

5. Получить осциллограммы входного и выходного напряжений, воспользовавшись меню: Analysis  Transient Analysis, при этом необходимо указать следующие параметры:

Time Range 10m,0 Run Options Normal

Max. Time Step 0.01m State Variables Zero

Number of Points 0  Operating Point

Temperature 27 Operating Point Only

 Auto Scale Ranges

P X Expression y Expression

1 T V(№ узла, к которому подключен источник сигнала)

2 T V(№ узла, к которому подключен выход ОУ)

Определить амплитуды входного и выходного сигналов, рассчитать реальный коэффициент усиления схемы.

6. Увеличить амплитуду входного синусоидального сигнала в 10 раз и, повторив п. 5, получить осциллограммы входного и выходного сигналов в режиме ограничения по питанию ОУ.

7. Произвести расчет АЧХ и ФЧХ схемы (в логарифмическом масштабе), воспользовавшись меню: Analysis  AC Analysis, при этом необходимо указать следующие параметры:

Frequency Range 2Meg,1 Run Options Normal

Number of Points 0 State Variables Zero

Temperature 27 Frequency Step Auto

Max. Change % 5  Auto Scale Ranges

Noise Input None

Noise Output None

P X Expression y Expression

1 F db(V(№ узла, к которому подключен выход ОУ))

2 F ph(V(№ узла, к которому подключен выход ОУ))

Определить реальную полосу пропускания усилителя по уровню –3 дБ.

8. Повторить п. 8 для К1 = 0,1К, К2 = 10К. Изменение коэффициента усиления производится путём уменьшения и увеличения сопротивления R1.

9. Нарисовать схему неинвертирующего усилителя (с теми же номиналами сопротивлений, что и в инвертирующей схеме) в Microcap и выполнить для неё п. 5.

10. Нарисовать схему повторителя напряжения в Microcap и выполнить для неё пп. 5 и 7.

Содержание отчёта

1. Титульный лист с названием работы и указанием фамилий.

2. Цель работы.

3. Расчёт номиналов элементов исследуемой схемы.

4. Электрические схемы исследуемых усилителей (инвертирующего, неинвертирующего и повторителя) с указанием номиналов элементов.

5. Осциллограммы входного и выходного напряжений для всех схем с указанием амплитуд сигналов и реально получившегося коэффициента усиления.

6. Графики АЧХ и ФЧХ схем инвертирующего усилителя (для трёх значений коэффициента усиления) и повторителя с указанием реальной полосы пропускания по уровню – 3 дБ.

Контрольные вопросы

1. Понятие операционного усилителя и его функциональная схема.

2. Как определить коэффициент усиления для неинвертирующей и инвертирующей схем?

3. Чему равны входные сопротивления инвертирующей и неинвертирующей схемы? Чем обусловлены эти значения?

4. Что такое частота единичного среза ОУ?

5. Что такое режим ограничения для ОУ и при каких условиях он возникает?

6. Как влияет величина коэффициента усиления на полосу пропускания исследованного вами инвертирующего усилителя?

7. Как влияет величина коэффициента усиления на полосу пропускания исследованного вами неинвертирующего усилителя?

8. Какая из исследованных вами схем обладает наибольшей полосой пропускания и почему?

9. На вход исследованного вами инвертирующего усилителя подается синусоидальное напряжение, амплитуда и начальная фаза которого известны (значения задаются преподавателем). Определите амплитуду и начальную фазу выходного напряжения усилителя.

10. На вход исследованного вами неинвертирующего усилителя подается синусоидальное напряжение, амплитуда и начальная фаза которого известны (значения задаются преподавателем). Определите амплитуду и начальную фазу выходного напряжения усилителя.