Практическая работа № 14
Тема: Использование операционных усилителей для построения различных схем.
Цель: исследовать принцип работы инвертирующего, неинвертирующего усилителя на ОУ.
Краткие теоретические сведения
Операционный усилитель (ОУ, OpAmp) — усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и, как правило, единственным выходом, имеющий высокий коэффициент усиления. ОУ почти всегда используются в схемах с глубокой отрицательной обратной связью, которая, благодаря высокому коэффициенту усиления ОУ, полностью определяет коэффициент передачи полученной схемы. Напряжение на выходе может превышать разность напряжений на входах в сотни или даже тысячи раз.
Рисунок 14.1 – Схема операционного усилителя
На рисунке обозначены три самых главных вывода ОУ - два входа и выход. Два входа ОУ - Инвертирующий и Неинвертирующий названы так по присущим им свойствам. Если подать сигнал на Инвертирующий вход, то на выходе мы получим инвертированный сигнал, то бишь сдвинутый по фазе на 180 градусов - зеркальный; если же подать сигнал на Неинвертирующий вход, то на выходе мы получим фазово не измененный сигнал.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
2. Собрать схему инвертирующего усилителя на ОУ, изображенную на рисунке 14.2
Рисунок 16.2 – Схема для исследования инвертирующего усилителя на ОУ
2. Установить значение сопротивления резистора R1=1кОм.
3. Рассчитать значение сопротивления резистора R2 для коэффициента усиления КU = [Ваш номер по журналу] × 5.
4. Установить значение сопротивления резистора R2.
5. Установить мультиметр на измерение переменного напряжения.
6. Включить схему.
7. Записать показания мультиметра и рассчитать коэффициент усиления.
8. Развернуть и настроить осциллограф, изменяя чувствительность и длительность развертки. На экране можно наблюдать входной и выходной сигналы (Рисунок 16.3)
|
|
|
Рисунок 14.3 – Осциллограммы входного и выходного сигналов
9. Собрать схему неинвертирующего усилителя на ОУ, изображенную на рисунке 14.4.
Рисунок 14.4 – Схема для исследования неинвертирующего усилителя на ОУ
10. Установить значение сопротивления резистора R1=2кОм.
11. Рассчитать значение сопротивления резистора R2 для коэффициента усиления, предложенного в пункте 3.
12. Установить значение сопротивления резистора R2.
13. Установить мультиметр на измерение переменного напряжения.
14. Включить схему.
15. Записать показания мультиметра и рассчитать коэффициент усиления.
16. Развернуть и настроить осциллограф, изменяя чувствительность и длительность развертки. На экране можно наблюдать входной и выходной сигналы (рисунок 16.5)
Рисунок 14.5 – Осциллограммы входного и выходного сигналов
17. Собрать схему компаратора на ОУ, изображенную на рисунке 14.6.
|
|
|
Рисунок 14.6 – Схема для исследования компаратора на ОУ
18. Установить значения опорного и входного напряжения, в соответствии с рисунком 14.5.
19. Включить схему.
20. Развернуть и настроить осциллограф, изменяя чувствительность и длительность развертки. На экране можно наблюдать входной и выходной сигналы (Рисунок 14.7)
Рисунок 16.7 – Осциллограммы входного и выходного сигналов
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое операционные усилители? Каково их назначение?
2. Почему эти усилители называют операционными?
3. Как называются и для чего предназначены входы ОУ?
4. Назовите основные параметры ОУ.
5. Нарисуйте условное графическое обозначение ОУ. Запишите названия его выводов.
6. Нарисуйте структурную схему ОУ. Расскажите о назначении компонентов схемы.
7. Нарисуйте схему инвертирующего усилителя на ОУ. Чем определяется коэффициент усиления такого усилителя, по какой формуле его можно рассчитать.
8. Нарисуйте схему неинвертирующего усилителя на ОУ. Чем определяется коэффициент усиления такого усилителя, по какой формуле его можно рассчитать.
Содержание отчета.
1. Тема.
2. Цель.
3. Ход работы (схема исследования в EWB, показания осциллографа и вольтметра, пояснения по схеме и выводы по результатам.)
|
|
|
4. Ответы на контрольные вопросы.
Дата добавления: 2016-01-06; просмотров: 15; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!