Усилители (стр. 2 из 2)
Вопросы
1. Из каких условий выводится выражение для коэффициента усиления схемы на рис. 13.1
2. Какова разность фаз между входным и выходным сигналами неинвертирующего усилителя на ОУ?
В эксперименте 1 - 62,5 мкс, а в эксперименте 2 – 26 мкс.
3. Существенно ли различие в значениях измеренной и вычисленной постоянной составляющей выходного напряжения схемы на рис. 13.1?
Нет. Не существенно.
4. Чем определяется постоянная составляющая выходного напряжения схемы на pиc.13.1?
Постоянная составляющая определяется резисторами R1 и R2.
5. С помощью какого прибора Electronics Workbench можно экспериментально измерить коэффициент усиления схемы на ОУ?
С помощью осциллографа.
Инвертирующий усилитель
Цели:
1. Измерение коэффициента усиления инвертирующего усилителя на ОУ.
2. Определение разности фаз между выходным и входным синусоидальным напряжением ОУ
3. Исследование влияния коэффициента усиления схемы на постоянную составляющую выходного напряжения.
Приборы и элементы:
- осциллограф;
- функциональный генератор;
- резисторы;
- операционный усилитель LM 471.
Ход выполнения работ.
Эксперимент 1. Работа усилителя в режиме усиления синусоидального напряжения.
Создать файл со схемой, изображенной на рис. 13.2. Рассчитать коэффициент усиления напряжения Ку усилителя по значениям параметров компонентов схемы. Включить схему. Измерить амплитуду входного Uвx и выходного Uвых синусоидального напряжения, постоянную составляющую выходного напряжения Uовых и разность фаз между входным и выходным напряжением. По результатам измерений вычислить коэффициент усиления по напряжению Ку усилителя. Результаты занесите в раздел "Результаты экспериментов". Используя значение входного напряжения смещения Uсм, полученное в разделе 12.1 и найденное значение коэффициента усиления, вычислить постоянную составляющую выходного напряжения Uовых. Результаты вычислений также занести в раздел "Результаты экспериментов".
Рис. 13.2
Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы.
Установить значение сопротивления R1 равным 10 кОм, амплитуду синусоидального напряжения генератора - 100 мВ. Установить масштаб напряжения на входе А осциллографа 100 mV/del, а на канале В - 500 mV/del. Включить схему. Для новых параметров схемы повторить все измерения и вычисления эксперимента 1. Результаты занести в раздел "Результаты экспериментов".
Результаты экспериментов
Эксперимент 1. Работа усилителя в режиме усиления синусоидального входного сигнала.
Коэффициент усиления
- теоретический расчет: Kу = 100
- расчет по результатам измерения: Kу = 120
Амплитуда входного напряжения Uвх= 4,97 мВ.
Амплитуда выходного напряжения Uвых= 597 мВ.
Постоянная составляющая выходного напряжения:
- расчет U0вых = 0,1 В.
- измерения U0вых = 0,0995 В.
Разность фаз между входным и выходным напряжением: 515 мкс.
Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы.
Коэффициент усиления
- теоретический расчет: Kу = 10
- расчет по результатам измерения: Kу = 10
Амплитуда входного напряжения Uвх= 99,7 мВ.
Амплитуда выходного напряжения Uвых= 1 В.
Постоянная составляющая выходного напряжения:
- расчет U0вых = 0,01 В.
- измерения U0вых = 0,01 В.
Разность фаз между входным и выходным напряжением: 500 мкс.
Вопросы:
1. Как рассчитать коэффициент усиления схемы на рис. 13.2?
Найти отношение сопротивления обратной связи Rf к сопротивлению R1 на инверсном входе ОУ.
2. Как измерить разность фаз между входным и выходным напряжением в схеме на рис. 13.2?
Исключить постоянную составляющую. Определить точки пересечения синусоид с горизонтальной осью, а потом найти разность этих точек.
3. Оцените различия между измеренной и вычисленной постоянной составляющей выходного напряжения.
Постоянная составляющая полученная экспериментальным путем практически не отличается от теоретических расчетов.
4. Сколько процентов от амплитуды выходного напряжения, измеренного в эксперименте 1, составляет постоянная составляющая в выходном напряжении?
Постоянная составляющая равна 16,8 % от выходного напряжения.
5. Какие параметры схемы на рис. 13.2 влияют на ее коэффициент усиления?
Величина сопротивления резисторов R1 и Rf.
6. Как влияет коэффициент усиления схемы рис. 13.2 на постоянную составляющую выходного напряжения?
Чем меньше коэффициент усиления, тем меньше постоянная составляющая.
Использованная литература
1. Курс лекции по ТПиПИИ.