Описание лабораторной установки
Для питания микросхемы требуется источник двухполярного напряжения +12В и –12В, который подключается к лабораторному макету при помощи клемм К1-К3 (рис.7). Присоединение элементов цепи ООС производится при помощи гнезд Х1-Х6. Измерительные приборы подключаются к соответствующим гнездам «Вход» и «Выход» (см. рис. 7).
Рис. 7. Схема соединений лабораторной установки:
1 – операционный усилитель,
2 – генератор сигналов ГРН-1,
3 – вольтметр Ф-584,
4 – электронный осциллограф С1-79,
5 – мультиметр.
3. Порядок выполнения работы
Изучение инвертирующего усилителя
3.1.1.При помощи мультиметра измерить сопротивления резисторов цепи ООС.
3.1.2. Рассчитать коэффициент усиления.
3.1.3. Собрать схему инвертирующего усилителя и подключить измерительные приборы согласно схеме рис.7.
Установить частоту генератора, равную 1000Гц. Изменяя величину входного напряжения от 0,1В до 0,5В с интервалом 0,05В, измерить выходное напряжение. Результаты опыта занести в табл.1. Для каждого значения входного напряжения рассчитать коэффициент усиления К. Результаты расчетов занести в табл.1.
Таблица 1
Uвх, В |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
Uвых, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При входном напряжении 0,2В снять осциллограммы входного и выходного напряжений. Объяснить полученные осциллограммы.
Используя данные табл.1, построить амплитудную характеристику усилителя.
Для входного напряжения 0,2В вычислить коэффициент усиления. Сравнить теоретическое и опытное значения коэффициентов усиления.
Установить входное напряжение, равное 0,1В. Поддерживая его постоянным, снять амплитудно-частотную характеристику. Значения частот задавать согласно таблицы, прилагающейся к рабочему макету. Коэффициент частотных искажений М, равный К(f)/К0, рассчитать по формуле:
где Uвых0 – выходное напряжение при частоте сигнала 1000Гц.
Результаты измерений и расчетов занести в табл.2.
Таблица 2
f, Гц |
lg f |
Uвых, В |
М |
100 |
2 |
|
|
200 |
2.3 |
|
|
400 |
2,6 |
|
|
800 |
2,9 |
|
|
1000 |
3 |
|
|
2000 |
3,3 |
|
|
3000 |
3.48 |
|
|
4000 |
3,6 |
|
|
5000 |
3,7 |
|
|
6000 |
3,78 |
|
|
Используя данные табл.2, построить амплитудно-частотную характеристику М(lgf).
Изучение неинвертирующего усилителя
3.2.1. Собрать схему неинвертирующего усилителя.
3.2.2. Установить частоту входного сигнала, равную 1000Гц, а амплитуду – 0,2В. Измерить выходное напряжение и вычислить коэффициент усиления. Зарисовать осциллограммы входного и выходного напряжений.
3.2.3. Собрать схему повторителя.
Выполнить опыт согласно п. 3.2.2.
Изучение дифференцирующего усилителя
3.3.1. Собрать схему дифференцирующего усилителя.
3.3.2. Установить частоту входного сигнала 5000Гц.
3.3.3. Зарисовать осциллограммы входного и выходного напряжений.
Показать, что выходное напряжение пропорционально производной входного напряжения.
Изучение интегрирующего усилителя
3.4.1. Собрать схему интегрирующего усилителя.
3.4.2. Выполнить опыт согласно п.п. 3.3.3.
3.4.3. Показать, что выходное напряжение пропорционально интегралу входного напряжения.
Вопросы выходного контроля
Как построить неинвертирующий усилитель на базе ОУ? Как рассчитать его коэффициент усиления?
То же для инвертирующего усилителя?
То же для дифференцирующего усилителя?
То же для интегрирующего усилителя?
Как построить на лабораторном макете неинвертирующий усилитель?
То же инвертирующий усилитель?
То же дифференцирующий усилитель?
То же интегрирующий усилитель?