Добавил:

lipton15 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

Функциональные узлы и устройства микроэлектроники

Файл:

7201_lab3_

.docx

Скачиваний:

Добавлен:

28.04.2022

Размер:

473.06 Кб

Скачать

☆

1 / 21 2 > Следующая >>>

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		СтепановМ.Ю.
		ВекленкоД.А
		СикаловД.Д.
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

f=1кГц
U1, В	0,0000	1,0000	2,0000	3,0000	4,0000	5,0000	6,0000	7,0000	8,0000	9,0000
U2, В	0,0000	0,9940	1,9500	2,9980	3,9800	4,9980	5,9980	6,7420	6,7420	6,7420
U3, В	0,0000	0,0011	0,0011	0,0011	0,0015	0,0019	0,0022	0,0026	0,0030	0,0033
Lперех, дБ	-	0,0523	0,2199	0,0058	0,0435	0,0035	0,0029	0,3262	1,4860	2,5091
Lнапр, дБ	-	59,4416	65,3439	68,6851	68,5924	68,5437	68,7117	68,4246	67,0565	66,1504

Табл.2 Амплитудные характеристики для частоты 50кГц

f=50кГц
U1, В	0,000	1,000	2,000	3,000	4,000	5,000	6,000	7,000	8,000	9,000
U2, В	0,000	0,196	0,552	0,564	0,568	0,580	0,573	0,558	0,545	0,569
U3, В	0,000	0,001	0,003	0,003	0,003	0,003	0,002	0,002	0,002	0,001
Lперех, дБ	-	14,155	11,182	14,517	16,954	18,711	20,400	21,969	23,334	23,983
Lнапр, дБ	-	50,881	45,392	46,145	46,460	46,969	47,274	48,324	50,431	54,450

Табл.3 Амплитудные характеристики для частоты 500кГц

f=500кГц
U1, В	0,000	1,000	2,000	3,000	4,000	5,000	6,000	7,000	8,000	9,000
U2, В	0,000	0,003	0,050	0,051	0,051	0,057	0,075	0,140	0,150	0,180
U3, В	0,000	0,000	0,001	0,003	0,005	0,006	0,007	0,007	0,008	0,009
Lперех, дБ	-	50,458	32,041	35,391	37,890	38,877	38,062	33,979	34,540	33,979
Lнапр, дБ	-	81,974	30,481	25,686	20,355	19,373	21,223	25,538	25,036	25,925

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

U1= 4В	4
f, кГц	10	100	1000	10000	50000	100000	110000	150000	200000	300000	350000
U2, В	0,14	0,095	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08	0,07	0,06
U3, В	0,002695	0,0039	0,00268	0,002747	0,00263	0,00275	0,00285	0,00295	0,003	0,00276	0,0029
Lперех, дБ	29,11864	32,48673	33,9794	33,9794	33,9794	33,9794	33,9794	33,9794	33,9794	35,13924	36,47817
Lнапр, дБ	34,31139	27,73318	29,4991	29,28463	29,66268	29,27515	28,9649	28,66536	28,51937	28,08378	26,31507

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

U1= 12В	12
f, кГц	10	100	1000	10000	50000	100000	110000	150000	200000	300000
U2, В	0,56	0,356	0,27	0,26	0,24	0,16	0,15	0,11	0,08	0,075
U3, В	0,0465	0,017	0,0168	0,009	0,0079	0,0068	0,00563	0,001486	0,012227	0,012559
Lперех, дБ	26,61986	30,55462	32,95635	33,28416	33,9794	37,50123	38,0618	40,75577	43,52183	44,0824
Lнапр, дБ	21,6147	26,42002	24,12109	29,21462	29,65168	27,43222	28,51166	20,8357	16,3154	15,52212

Табл.6 Амплитудные характеристики для частоты 1000 Гц при Rк1= 800 Ом

Rк1= 800 Ом
U1, В	0	1	2	3	4	5	6
U2, В	0	0,998	1,98	2,999	3,998	4,998	5,997
U3, В	0	0,0002104	0,000212	0,000142	0,000449	0,000827	0,00124
Lперех, дБ	-	0,01738917	0,0872961	0,002896	0,004344	0,003475	0,004344
Lнапр, дБ	-	73,5216961	79,406587	86,49376	78,99193	75,62581	73,69025

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

Rк1= 1000 Ом
U1, В	0	1	2	3	4	5	6
U2, В	0	0,996	1,99	2,983	3,998	4,976	5,998
U3, В	0	0,001051	0,001068	0,001156	0,001489	0,001891	0,002444
Lперех, дБ	-	0,03481323	0,0435384	0,04936	0,004344	0,041793	0,002896
Lнапр, дБ	-	59,5331324	65,405636	68,23391	68,57896	68,40378	67,79811

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

Rк1= 1300 Ом
U1, В	0	1	2	3	4	5	6
U2, В	0	0,999	1,9	2,999	3,998	4,999	5,995
U3, В	0	0,0013	0,0012	0,00126	0,001792	0,002215	0,002564
Lперех, дБ	-	0,00869024	0,4455279	0,002896	0,004344	0,001737	0,007241
Lнапр, дБ	-	57,7124427	63,991447	67,53212	66,9701	67,07019	67,37742

Табл.9 Амплитудные характеристики для частоты 1000 Гц при Rк2= 510 Ом

Rк2= 510 Ом
U1, В	0	1	2	3	4	5	6
U2, В	0	0,998	1,99	2,998	3,997	4,997	5,998
U3, В	0	0,000571	0,001	0,0009	0,0014	0,0015	0,0018
Lперех, дБ	-	0,01738917	0,0435384	0,005793	0,006517	0,005213	0,002896
Lнапр, дБ	-	64,8498887	65,977062	70,45178	69,11212	70,45236	70,45468

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

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	0,001074	0,001085	0,001113	0,001469	0,001825	0,00211
Lперех, дБ	-	0,03481323	0,0872961	0,04936	0,015214	0,043538	0,013039
Lнапр, дБ	-	59,3451011	65,224709	68,56316	68,68555	68,7106	69,06434

Табл.11 Амплитудные характеристики для частоты 1000 Гц при Rк2= 2000 Ом

Rк2= 2000 Ом
U1, В	0	1	2	3	4	5	6
U2, В	0	0,994	1,997	2,999	3,997	4,999	5,999
U3, В	0	0,001	0,002	0,0018	0,001694	0,0029	0,0035
Lперех, дБ	-	0,05227231	0,0130386	0,002896	0,006517	0,001737	0,001448
Lнапр, дБ	-	59,9477277	59,986961	64,43408	67,45641	64,7297	64,68022