Скачиваний:
1
Добавлен:
28.04.2022
Размер:
163.93 Кб
Скачать

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра РТЭ

отчет

по лабораторной работе №3

по дисциплине «Функциональные узлы и устройства микроэлектроники»

ТЕМА: Исследование циркулятора на операционных усилителях

Студент гр. 7201

Шапошников В.А.

Лукпанов Т.Е.

Яковенко Е.В.

Преподаватель

Тупицын А.Д.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы: ознакомление с принципом работы и областями применения циркулятора на интегральных операционных усилителях, исследование его параметров и характеристик.

Основные теоретические сведения:

Рис.1 Электрическая принципиальная схема циркулятора

Электрическая принципиальная схема циркулятора приведена на рис. 1. Он построен на операционных усилителях К140УД9 (DA1 – DA3) с корректи-рующими конденсаторами для обеспечения устойчивой работы в заданном частотном диапазоне. В схеме используются одинаковые (за исключением переключаемых) сопротивления 1 кОм. Переключаемые с помощью K1 и K2 сопротивления используются для исследования влияния разброса их значений на параметры циркулятора.

Исследуемый циркулятор расположен в металлическом корпусе, на лицевой панели которого располагаются переключатели K1 и K2. Также на панели расположены входные клеммы звеньев циркулятора. Генератор звуковых частот G подключается к первому входу циркулятора. Напряжения U1, U2 и U3 последовательно измеряются вольтметром. Для развязки операционных усилителей используются блокировочные конденсаторы, подключѐнные к выводу 1 и 7.

Параметры исследуемого усилителя:

Электрические параметры:

  • Uпит. ном — 2*12,6В

  • I пот — 8мА

  • Ku — 35*10³

  • Uсм — 5мВ

  • TKUсм — 20мкв/Сº

  • Iвх — 350нА

  • ΔIвх — 100нА

  • Кос.сф — 80дБ

  • f1 — 1,0МГц

  • Vu — 0,2В/мкс

  • Uвых.мах — 10,0В

  • Rвх — 20МОм

Предельные эксплуатационные данные:

  • Uпит — 2*6…15В

  • Uдф. мах — 4В

  • Uсф.мах — 7В

  • Rн min — 1кОм

  • Сн мах — 100пФ

  • I вых мах — 22мА

Экспериментальные результаты:

Табл.1 Амплитудные характеристики для частоты 1кГц

U1, В

0

1

2

3

4

5

6

7

U2, В

0

0.996

1.98

2.983

3.993

4.975

5.991

6.742

U3, В

0

0.00106

0.00105

0.0011

0.00147

0.00187

0.00221

0.00257

Lперех, дБ

-

0.03481

0.08729

0.0493

0.01521

0.04353

0.01303

0.32618

Lнапр, дБ

-

59.4508

65.451

68.6101

68.656

68.4573

68.6621

68.3534

U1, В

8

9

10

11

12

13

14

15

U2, В

6.742

6.742

6.742

6.742

6.742

6.742

6.742

6.742

U3, В

0.00299

0.00335

0.00377

0.00413

0.00446

0.00503

0.00539

0.0057

Lперех, дБ

1.48602

2.50907

3.42422

4.25207

5.0078

5.70309

6.34678

6.9460

Lнапр, дБ

67.0565

66.0671

65.0328

64.2483

63.5715

62.5323

61.9391

61.322

Табл.2 Амплитудные характеристики для частоты 50кГц

U1, В

0

1

2

3

4

5

6

7

U2, В

0

0.272

0.352

0.48

0.582

0.684

0.758

0.805

U3, В

0

0.0042

0.00408

0.00408

0.00391

0.00379

0.00359

0.00331

Lперех, дБ

-

11.3086

15.0897

15.917

16.7427

17.2782

17.9696

18.7860

Lнапр, дБ

-

36.216

38.707

41.4009

43.446

45.114

46.4721

47.7114

U1, В

8

9

10

11

12

13

14

15

U2, В

0.812

0.834

0.768

0.743

0.572

0.609

0.501

0.454

U3, В

0.00301

0.0022

0.00125

0.0026

0.00346

0.0042

0.00506

0.00556

Lперех, дБ

19.8706

20.6615

22.2927

23.408

26.435

26.5865

28.9258

30.3807

Lнапр, дБ

48.5967

51.5472

55.7551

49.0936

44.3638

43.2273

39.9

38.2286

Табл.3 Амплитудные характеристики для частоты 600кГц

U1, В

0

1

2

3

4

5

6

7

U2, В

0

0.172

0.324

0.418

0.511

0.569

0.591

0.604

U3, В

0

0.0012

0.0024

0.0037

0.00489

0.00611

0.0073

0.00851

Lперех, дБ

-

15.2894

15.809

17.118

17.8727

18.8771

20.1312

21.2812

Lнапр, дБ

-

42.5663

42.5345

41.036

40.3715

39.372

38.1593

37.015

U1, В

8

9

10

11

12

13

14

15

U2, В

0.592

0.591

0.557

0.509

0.483

0.396

0.381

0.286

U3, В

0.00977

0.01068

0.01218

0.01348

0.01461

0.01587

0.01694

0.01795

Lперех, дБ

22.6153

23.653

25.082

26.693

27.9046

30.3249

31.304

34.394

Lнапр, дБ

35.644

34.8562

33.1984

31.535

30.3811

27.9407

27.0361

24.044

Табл.4 Частотные характеристики для линейного режима (U1 = 4B)

f, кГц

0.02

0.1

1

5

10

50

110

170

U2, В

3.999

3.998

3.995

3.783

2.089

0.569

0.478

0.424

U3, В

0.00106

0.00106

0.0015

0.00572

0.0055

0.00398

0.00305

0.00481

Lперех, дБ

0.00217

0.00434

0.01086

0.48447

5.64243

16.9389

18.4526

19.4938

Lнапр, дБ

71.5247

71.5184

68.468

56.4072

51.5129

43.086

43.8769

38.8935

f, кГц

230

290

360

420

480

540

600

U2, В

0.311

0.306

0.298

0.278

0.255

0.259

0.286

U3, В

0.00523

0.0051

0.0052

0.00506

0.00512

0.005

0.00493

Lперех, дБ

22.1859

22.3267

22.5568

23.1603

23.9104

23.775

22.9138

Lнапр, дБ

35.4735

35.5545

35.1309

34.7833

33.9335

34.286

35.2624

Табл.5 Частотные характеристики для нелинейного режима (U1 = 12B)

f, кГц

0.02

0.1

1

5

10

50

110

170

U2, В

6.742

6.742

6.742

4.511

2.193

0.562

0.339

0.3165

U3, В

0.00106

0.00451

0.00613

0.00606

0.00581

0.00347

0.01186

0.01486

Lперех, дБ

5.0078

5.0078

5.0078

8.49816

14.7628

26.588

30.9796

31.5761

Lнапр, дБ

76.0614

63.4903

60.8152

57.4345

51.5327

44.1656

29.1179

26.5659

f, кГц

230

290

360

420

480

540

600

U2, В

0.236

0.209

0.198

0.166

0.161

0.173

0.185

U3, В

0.01523

0.01552

0.01539

0.01528

0.01495

0.01481

0.0147

Lперех, дБ

34.1253

35.180

35.6503

37.1814

37.4471

36.822

36.2401

Lнапр, дБ

23.8002

22.5845

22.1868

20.7145

20.6399

21.3457

21.9852

Табл.6 Амплитудные характеристики для частоты 1000 Гц при Rк1= 680 Ом

U1, В

0

1

2

3

4

5

6

U2, В

0

0.995

2

2.998

3.996

4.998

5.997

U3, В

0

0.001062

0.001058

0.001132

0.001509

0.001886

0.002264

Lперех, дБ

-

0.043538

0

0.005793

0.00869

0.003475

0.004344

Lнапр, дБ

-

59.43397

65.53089

68.4597

68.45872

68.46509

68.46115



Табл.7 Амплитудные характеристики для частоты 1000 Гц при Rк1= 1000 Ом

U1, В

0

1

2

3

4

5

6

U2, В

0

0.996

1.98

2.983

3.993

4.975

5.991

U3, В

0

0.001061

0.001057

0.001107

0.001474

0.001879

0.00221

Lперех, дБ

-

0.034813

0.087296

0.04936

0.015214

0.043538

0.013039

Lнапр, дБ

-

59.45088

65.4518

68.61011

68.65604

68.45733

68.66214

Табл.8 Амплитудные характеристики для частоты 1000 Гц при Rк1= 1300 Ом

U1, В

0

1

2

3

4

5

6

U2, В

0

0.999

2

2.999

3.998

4.999

5.995

U3, В

0

0.001061

0.001059

0.00113

0.001509

0.001886

0.002263

Lперех, дБ

-

0.00869

0

0.002896

0.004344

0.001737

0.007241

Lнапр, дБ

-

59.477

65.52268

68.47796

68.46307

68.46683

68.46209

Табл.9 Амплитудные характеристики для частоты 1000 Гц при Rк2= 680 Ом

U1, В

0

1

2

3

4

5

6

U2, В

0

0.998

2

2.998

3.997

4.997

5.998

U3, В

0

0.000859

0.00086

0.000915

0.001222

0.001521

0.001832

Lперех, дБ

-

0.017389

0

0.005793

0.006517

0.005213

0.002896

Lнапр, дБ

-

61.30275

67.33063

70.30821

70.29326

70.3316

70.30162

Табл.10 Амплитудные характеристики для частоты 1000 Гц при Rк2= 1000 Ом

U1, В

0

1

2

3

4

5

6

U2, В

0

0.996

1.98

2.983

3.993

4.975

5.991

U3, В

0

0.001061

0.001057

0.001107

0.001474

0.001879

0.00221

Lперех, дБ

-

0.034813

0.087296

0.04936

0.015214

0.043538

0.013039

Lнапр, дБ

-

59.45088

65.4518

68.61011

68.65604

68.45733

68.66214

Соседние файлы в предмете Функциональные узлы и устройства микроэлектроники