2. Порядок выполнения работы

1. Исследовать инвертирующий усилитель. Схема для исследований, собранная в пакете “Electronics Workbench” приведена на рис 12.3.

Рисунок 12.3. – Схема исследований инвертирующего усилителя в пакете “Electronics Workbench”

В лабораторной работе в качестве задающего сигнала следует использовать синусоиду с регулируемой амплитудой (1–10В) и частотой 1000 Гц, не допуская нелинейных искажений.

1. Определить величину входного сопротивления. Для этого измерить с помощью вольтметра и амперметра величины напряжений и токов на входе инвертирующего усилителя при R₁=1;5;10 кОм и R₂ =800 Ом и отсутствии нагрузки (цепь между резистором R₃ и выходом ОУ разомкнуть). Полученные данные занести в таблицу 12.1 и рассчитать значение Rвх.

Таблица 12.1 –

Показания амперметра и вольтметра на входе инвертирующего ОУ

№ п/п	R1, кОм	Uвх, В	Iвх, А	Rвх. расчетное
1	1
2	5
3	10

Убедиться в справедливости выражения R_вх = R₁, оценить и объяснить расхождения результатов.

1.2. Определить величину выходного сопротивления. Для этого подключить к выходу ОУ нагрузку (резистор Rн=400 Ом) и измерить напряжение и ток на выходе инвертирующего усилителя при R₁ = 1 кОм, R₂ = 800 Ом. Полученные данные занести в таблицу 12.2, рассчитать значение выходного сопротивления инвертирующего усилителя.

Таблица 12.2 –

Показания амперметра и вольтметра на выходе инвертирующего ОУ

№ п/п	Rн, кОм	Uвых, В	Iвых, А	Rвых. расчетное
1
2
3

Провести аналогичные исследования при Rн=40 Ом, 200 Ом. Объяснить расхождения результатов.

1.3. Определить коэффициент передачи инвертирующего ОУ по напряжению при R₁=10 кОм, 1,5 кОм; R₂ = 40 кОм; Rн=800 Ом. Данные занести в таблицу 12.3.

Таблица 12.3 –

№ п/п	R1	R2	Rн	Ku

1.4 Определить коэффициент передачи инвертирующего ОУ по току, используя формулу:

К_і=І_вых / І_вх,

где Івых, Івх – ток в выходной и входной цепи усилителя соответственно.

При исследованиях использовать параметры: R₁=1,5 кОм, 10 кОм; R₂ = 400 Ом; Rн=800 Ом, 400 Ом, 40 Ом. Результаты исследований свести в таблицу 12.4. Объяснить расхождения результатов.

Таблица 12.4. –

Определение коэффициента передачи ОУ по току

№ п/п	R1	R2	Rн	Кі

2. Исследовать неинвертирующий усилитель. Схема для исследований, собранная в пакете “Electronics Workbench”, приведена на рис. 12.4.

Рисунок 12.4. – Схема исследований неинвертирующего усилителя

2.1 Измерение входного сопротивления проводится по той же методике и при тех же условиях, что и для инвертирующего усилителя. Убедиться в справедливости выражения Rвх>Rcпр и сравнить его с теоретическим значением. Объяснить расхождение результатов.

2.2 Измерение выходного сопротивления для неинвертирующего усилителя, коэффициентов передачи по напряжению и току произвести при тех же условиях и по той же методике, что и для инвертирующего. Сравнить результаты с теоретическими значениями и объяснить расхождения.

3. Исследовать цепи частотной коррекции ОУ.

Схема для исследований, собранная в пакете программ “Electronics Workbench”, приведена на рис. 12.5.

Рисунок 12.5. – Схема для исследований цепи частотной коррекции

Использование в цепи частотной коррекции конденсатора емкостью 200 пф уменьшает наклон ЛАЧХ усилителя на 3 децибела на частоте 57 кГц.

3.1 Снять частотную характеристику инвертирующего усилителя без цепей внешней коррекции. Для этого с помощью клавиши «пробел» (SpaceBar) кнопку КН на схеме (рис. 12.5) заземлить. ЛАЧХ снять в диапазоне 50 кГц – 10МГц, а ЛФЧХ в диапазоне от 270⁰ до -720⁰. Данные занести в таблицу 12.5.

Таблица 12.5 –