2. Порядок выполнения работы

3.1Моделирование.

На экране дисплея с помощью программы Multisim 10 собрать виртуальную схему операционного усилителя напряжения с пятью выходами (рис.7). Для сборки схемы извлечь из библиотек и пиктограмм на рабочее поле и вывести усилитель U1, вольтметры ХММ1,ХММ2; источники напряжения питания V1,V2, источник сигнала V3; резисторы R₁, R₂, R₃, осциллограф в соответствии со своим вариантом (таблица 1) и соединяем их со схемой, представленной на рис.6.

Рис.6. Электрическая схема операционного усилителя напряжения

С пятью выводами и отрицательной обратной связью.

На схеме рис.6. источника сигнала (напряжение 10мВ, 1000Гц) подключен к неинвертирующему входу 1. Напряжение обратной связи с выхода 5 подается через R₁ и R₃ на инвертирующий вход 2. Если изменять R₁, то можно изменять коэффициент обратной связи и коэффициент усиления. Коэффициент обратной связи для схемы рис.7.

………………………..(8).

Варианты.

№ вариантов	Значение элементов схемы
	U мВ	ХММ1 мВ	R1 Ом	R2 Ом	R3 Ом	U2 B	U3 B	f Гц	ОУ (U1)
1	10	10	2000	500	1000	12	12	1000	3288RT
2	11	11	2011	501	1010	12	12	1000	3288RT
3	12	12	2012	502	1011	12	12	1000	3288RT
4	10	10	2013	503	1012	12	12	1000	3288RT
5	11	11	2014	504	1013	12	12	1000	3288RT
6	12	12	2011	501	1011	12	12	1000	3288RT
7	10	10	2012	502	1012	12	12	1000	3288RT
8	11	11	2013	503	1013	12	12	1000	3288RT
9	12	12	2011	504	1011	12	12	1000	3288RT
10	10	10	2011	501	1012	12	12	1000	3288RT

№	K	R1 кОм	Uвх мВ	Uвых мВ
1	2,1208	2	10	21,208
2	2,8384	3	10	28,384
3	3,548	4	10	35,48
4	4,2579	5	10	42,579
5	4,9675	6	10	49,675

Провести расчеты ошибок измерений исследованных параметров и занести их в пронумерованную таблицу.

Получение амплитудных характеристик ОУ.

Для данного значения коэффициента обратной связи β (например, β=0,33, если R₁ = 2 кОм, R₃ = 1 кОм, см. формулу 8) следует изменять величину входного напряжения и измерять выходное напряжение. Вначале, например, следует принять выходное напряжение 1, 2, 3, 6, 8, 10 мВ. Занесем в таблицу 3 значения входного и выходного напряжения. По полученным данным построить амплитудную характеристику ОУ для данного β.

Изменяя β по формуле 8 (согласно своему варианту, таблица 1),для одинаковых значений U_вх измерить U_вых и занести в таблицу 1.(экспериментальные и расчетные данные для построения амплитудных характеристик ОУ).

Таблица 1.

Uвх, мВ		1	2	3	6	8	10
β3=1	Uвых, мВ	1
β2=0,5		2
β1=0,33		3
β0=0,1		10

Примечание. Коэффициент обратной связи рассчитать по формуле 8 для 4 – 5 произвольных значений R₁ и R₃(для своего варианта), имея в виду, что β изменяется от 0 до 1.По полученным данным (таблица 3) построить семейство амплитудных характеристик в координатах U_вх и U_вых.Следует обратить внимание на то, что в данном диапазоне входных напряжений амплитудные характеристики линейны и меньшему значению β соответствует больший коэффициент усиления. При β = 1, U_вх = U_вых и коэффициент усиления равен 1.

Провести расчеты ошибок измерений исследованных параметров и занести их в пронумерованную таблицу.

Получение амплитудно – частотных характеристик.

Для получения частотных характеристик необходимо устанавливать значение частоты для фиксированных значений β и при этом амплитуда входного сигнала постоянна (U1, согласно своему варианту). Полученные данные занести в таблицу 4.

Таблица 4. Экспериментальные и расчетные данные для построения амплитудно – частотных характеристик ОУ.

f, кГц		0,01	1	10	50	100	200
β3=1	Uвых, мВ
β2=0,5
β1=0,33
β0=0,1

По полученным данным (таблица 4) построить семейство амплитудно – частотных характеристик в координатах U_вых и f.

Провести расчеты ошибок измерений исследованных параметров и занести их в пронумерованную таблицу.

ПРИМЕР.На экране дисплея с помощью программы Multisim 10 собрать виртуальную схему усилителя напряжения с резистивной обратной связью. Для сборки схемы извлечь из библиотеки пиктограмм на рабочее поле и вывести ОУ типа «ОРАМР 3TVIRTUAL», V, R₁, R₂, вольтметр XMM1V (рис.7).