LR10
.docxФедеральное государственное образовательное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций
им. проф. М.А. Бонч-Бруевича»
Отчет по лабораторной работе №10
По дисциплине «Электроника».
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ
Выполнил студент
Группы РТ-01
Санкт-Петербург
2021
Лабораторная работа 10
Исследование применения операционного усилителя
Цель работы:
1. Освоить методику экспериментального исследования интегральных схем.
2. Исследовать схемы различных устройств на основе операционного усилителя.
1 . Проверка и настройка измерительных приборов:
С обираем схему, подключаем точку А ко входу операционного усилителя, а точку В- к выходу. Устанавливаем генератор переменного сигнала на частоту fг = 1 кГц. Напряжения на выходе генератора Uг= 1 В. Осциллограмма:
2 . Исследование инвертирующего усилителя
Соберём схему. R1 = 100 Ом. С1=1 мкФ
Соединим перемычками точку А со входом схемы, а точку В – с ее выходом и переключим левый вольтметр и первый канал осциллографа в точку С. Осциллограмма:
Выходной сигнал инвертирован относительно входного
Значения измеренных напряжений на входе и выходе при R2 = 1 кОм и 10 кОм
R2 |
Uвх |
Uвых |
K = Uвых / Uвх |
1 кОм |
0,134 |
- 1,311 |
- 9,8 |
10 кОм |
0,035 |
- 3,55 |
-101 |
Расчёт значения коэффициента усиления по формуле KU = R2 / R1
R2 |
KU |
1 кОм |
- 10 |
10 кОм |
- 100 |
3 . Исследование неинвертирующего усилителя
Соберём схему. R1 = 100 Ом. С1= 1 мкФ. R3 = 100 кОм
Осциллограмма: выходной сигнал в той же фазе
Значения измеренных напряжений на входе и выходе при R2 = 1 кОм и 10 кОм
R2 |
Uвх |
Uвых |
K = Uвых / Uвх |
1 кОм |
0,107 |
1,118 |
10,4 |
10 кОм |
0,010 |
1,06 |
106 |
Расчёт значения коэффициента усиления по формуле KU =1 + (R2 / R1)
R2 |
KU |
1 кОм |
11 |
10 кОм |
101 |
4 . Исследование инвертирующего дифференциатора
Соберем схему. Переключим генератор в импульсный режим. Установим размах импульсов входного сигнала Uвх= Uг = 100 мВ. Установим генератор на частоту fг = 250 Гц
Осциллограмма:
«Положительные скачки» выходного напряжения совпадают с интервалами спада фронта входного сигнала. Выходной сигнал инвертирован.
Цена деления вертикальной шкалы осциллографа для входного сигнала 50 мВ, выходного 0,5 В
Uвх =2*50 мВ = 100 мВ = 0,1 В;
Uвых = 3*0,5 В = 1,5 В;
формула связи
5 . Исследование инвертирующего интегратора
Соберем схему. Установим размах импульсов входного сигнала Uвх= Uг = 1 В. Переключим генератор на частоту fг = 25 кГц
Осциллограмма:
Выходной сигнал имеет пилообразную форму
Цена деления вертикальной шкалы осциллографа для входного сигнала 50 мВ, выходного 0,5 В
Uвх =2*50 мВ = 100 мВ = 0,1 В;
Uвых = 1,2*0,5 В = 1,8 В;
формула связи
6. Исследование генератора релаксационных колебаний
Соберём схему. Отключим генератор низких частот. ОУ работает в качестве компоратора
C1 = 15 нФ; R2=R3=10кОм
Осциллограмма имеет вид:
R |
Цена деления шкалы |
Количество делений |
T |
f |
1 кОм |
0,1 мс |
7 |
0,7 мс |
1,43 кГц |
3,3 кОм |
1 мс |
5 |
5 мс |
200 Гц |
10 кОм |
1 мс |
9 |
9 мс |
111 Гц |
С увеличением значения резистора R1, уменьшается частота генерируемого колебания
Выводы:
Была освоена методика экспериментального исследования интегральных схем, основанных на операционном усилителе