Задание на выполнение лабораторной работы. 2.1. Определить предельное значение коэффициента усиления ОУ ( )

2.1. Определить предельное значение коэффициента усиления ОУ ( ).

Вследствие значительной величины 10...1000 его непосред­ственное измерение затруднительно. Поэтому это значение получают в результате расчета.

2.1.1 Собрать схему в Multisim 10 согласно рис.3.2

2.1.2. Установить на выходе генератора 1 - синусоидальный сигнал с амплитудой и частотой . При этом на экране осциллографа 2 должен наблюдаться неискаженный сигнал (если наблюдаются искажения, то необходимо уменьшить )

Рис. 3.2.

2.1.3. С помощью вольтметра 3 измерить переменные напряжения U1 (между точкой "А" и общим проводом) и , затем рассчитать по формуле:

2.2. Определить напряжение смещения и входной ток операционного усилителя.

По причине малости этих величин непосредственное измерение и затруднительно и поэтому их значения определяют расчетным путем.

2.2.1. Собрать схему согласно рис. 3.3 (на схеме источники питания и цепи коррекции не показаны)

2.2.2. Установить перемычку П1 (вместо резистора R1), соединяющую неинвертирующий вход ОУ (на схеме со знаком "+") с общим проводом. Записать величину постоянного напряжения ), которое показывает вольтметр.

Рис. 3.3

2.2.3. Удалить перемычку П1 и установить между неинвертирующим входом ОУ и общим проводом резистор R1. При этом показания вольтметра изменяются. Записать их, обозначив .

2.2.4. Рассчитать (с учетом знаков и ) величины на­пряжения смещения

и входного тока ОУ

2.3. Измерить скорость нарастания выходного напряжения ОУ .

2.3.1. Собрать схему в соответствии с рис.3.4 (источники питания ОУ на схеме не показаны).

Выходное напряжение генератора установить таким, чтобы каскада на ОУ было близко к максимально возможному, т.е. выходной синусоидальный сигнал был близок к ограничению, но еще не ограничивался. Частоту генератора при этом возьмите достаточно низкой (0,1...1 кГц).

Рис. 3.4.

2.3.2. Увеличивая частоту генератора, наблюдайте за осциллограммой выходного сигнала. Наряду с уменьшением размаха, он все более приближается к треугольному (рис. 3.5).

2.3.3. Установив частоту генератора порядка нескольких десятков кГц, а также откалибровав усиление в канале "Y" и скорость развертки (мкс/дел) осциллографа, измерить крутизну полученной осциллограммы (рис.3.5).

Рис. 3.5.

2.3.4. Пользуясь результатами измерений, рассчитать максимальную скорость нарастания выходного сигнала.

Содержание отчета.

Отчет должен содержать: паспортные данные и схемы коррекции исследуемого ОУ; схемы измерений и значения измеренных параметров ОУ; выводы.

4. Варианты заданий:

К

Контрольные вопросы.

1. Какие требования предъявляются к параметрам "идеального" операционного усилителя?

2. Почему операционные усилители не могут работать без коррекции частотной характеристики?

3. Поясните смысл параметра напряжение сдвига (смещения) операционного усилителя.

4. Поясните физический смысл параметров средний входной ток и разность входных токов операционного усилителя. При каких входных сигналах они измеряются?

5. Поясните физический смысл параметра скорость нарастания выходного напряжения. Можно ли его определить, зная амплитудно-частотную характеристику операционного усилителя? Если нет, то почему?