Дослідження операційних підсилювачів

Мета роботи –вивчити принцип роботи інвертуючого і неінвертуючого

підсилювачів, побудованих на базі операційних ППС в інтегральному виконанні. Експерементально визначити основні характеристики і параметри підсилюввачів.

Операційним підсилювачем (ОП) називають підсилювач електричних сигналів, який використовується для виконання різних операцій над аналоговими величинами при роботі в схемах з негативним зворотним зв’язком.

Операційний підсилювач має два входи і один вихід (рис.7.1). В залежності від того на який вхід подається вхідна напруга, вихідна напруга може співпадати по фазі з вхідною, то такий підсилювач називається неінвертуючий.

Рис.7.1 Схема операційного підсилювача.

Якщо вихідний сигнал має зсув фази по відношенню до вхідного 180° то такий підсилювач називається інвертуючим.

Операційний підсилювач має коефіцієнт підсилення 10 -10 , тому для покращення його характеристик, його охоплюють негативним зворотним зв’язком. Коефіцієнт підсилення підсилювача охопленого негативним зворотним зв’язком визначається як

Якщо виконати умову, що >>1, то тоді

Тобто коефіцієнт підсилення практично не буде залежати від коефіцієнта підсилення самого підсилювача. Якщо коефіцієнт буде мати тільки активні елементи, то частотні характеристики і стабільність параметрів підсилювача будуть в широкому диапазоні зміни температури і частоти постійними.

Основною перевагою ОП перед іншими підсилювачами є те, що він з таким же коефіцієнтом підсилює і сигнал постійного струму. Коефіцієнти підсилення по напрузі для інвертуючого і неінвертуючого підсилювача відповідно рівні

i

Порядок виконання роботи.

1. Зібрати на універсальному стенді схему інвертуючого підсилювача.

Рис 7.2 Принципова схема стенду.

2. Ввімкнути джерело живлення ±10 В.

3. Підключити вольтметр на вихід і встановити “0” на виході підсилювача при допомозі резистора установки “нуля”.

4. На вхід підключити звуковий генератор і на частоті 1000 Гц при рівні сигналу, що відповідає лінійному режиму роботи підсилювача, визначити експериментально коефіцієнт підсилення підсилювача в режимі холостого ходу по виходу для різних значень резисторів зворотного зв’язку.

5. Визначити експериментально величину вхідного і вихідного опору підсилювача.

6. Зняти на частоті 1000 Гц амплитудну характеристику підсилювача U_вих=ƒ(U_вх).

7. Зібрати схему неінвертуючого підсилювача і провести аналогічні досліди.