Задание на выполнение лабораторной работы

2.1. Исследовать инвертирующий усилитель на основе ОУ.

2.1.1. Собрать схему инвертирующего усилителя рис.4.1. В инвертирующем усилителе, как это видно из его названия, фаза выходного сигнала инверсна по отношению ко входному сигналу (т.е. они различаются на 180°).

2.1.2. С выхода генератора подать на инвертирующий вход ОУ сигнал с частотой 1кГц.

2.1.3. С помощью вольтметров измерить и .

Рассчитать ,

Сопоставить фазы входного - выходного сигналов.

Рис. 4.1

2.1.4. Для данной схемы включения ОУ рассчитывается по формуле;

(3.1)

2.1.5. Повторить измерения и расчеты по пп. 2.1.2-2.1.4 при кОм.

2.2. Исследовать дифференцирующее звено (дифференциатор) на ОУ.

2.2.1. Собрать схему дифференциатора рис.4.2. (Заметим, что введено в схему для повышения устойчивости ее работы и не является обязательным элементом схемы).

Рис. 4.2.

2.2.2. Установить на выходе генератора с помощью осциллографа выходной сигнал с амплитудой 100 мВ и периодом 10 мс. Зарисовать осциллограммы входного и выходного сигналов.

2.2.3. Повторить измерения на 2...3 произвольно выбранных частотах в диапазоне 200 Гц - 2 кГц. Зарисовать осциллограммы.

2.3. Исследовать интегрирующее звено (интегратор) на ОУ рис.4.3..

Рис. 4.3.

2.3.1. Собрать в Multisim 10схему интегратора, согласно рис 4.3.

(Заметим, что наличие резистора R₂ необязательно, он включен для повышений устойчивости работы ОУ).

2.3.2. С помощью осциллографа 2 установить на выходе генератора амплитуду сигнала прямоугольной формы, равную 100 мВ. Период колебаний генератора - 10 мс. Зарисовать осциллограммы входного и выходного сигналов.

2.3.3. Повторить эксперимент на 2...3 частотах в диапазоне частот генератора 200 Гц - 2 кГц.

2.4. Исследовать неинвертирующий усилитель.

Как следует из его названия, такое усилительное фазы выходного и входного сигналов совпадают. Его схема приведена на рис.4.4.

2.4.1. Собрать схему рис.4.4.

2.4.2. Подать с выхода генератора на неинвертирущий ("+") вход ОУ сигнал мВ с частотой кГц. Сравнить фазы входного и выходного сигналов.

2.4.3. С помощью вольтметра измерить величину и рассчитать коэффициент передачи усилителя:

, (3.2)

Рис.4.4

2.4.4. Рассчитать теоретическое значение коэффициента передачи по формуле:

, (3.3)

2.5. Исследовать генератор релаксационных колебаний.

С помощью ОУ могут быть созданы генераторы синусоидальных и несинусоидальных (в частности, релаксационных) колебаний. Схема генератора релаксационных колебаний приведена на рис.4.5 (источники питания на ней не показаны).

Рис.4.5

2.5.1. Собрать схему рис.4.5.

Установить в схему конденсатор С-1 с номиналом 0,047 мкФ, a R1 - 10 кОм.

2.5.2. Подключая осциллограф к разным точкам схемы генератора (1...3), зарисовать осциллограммы. Измерить с помощью осциллографа период и рассчитать частоту колебаний генератора.

Содержание отчета.

Отчет должен содержать: паспортные данные исследуемого ОУ; схемы исследований по каждому пункту; результаты измерений и расчетов; осциллограммы сигналов; выводы.

4. Варианты заданий:

Контрольные вопросы

1. Приведите примеры использования ОУ в радиоэлектронной аппаратуре.

2. Для чего включают обратные связи в ОУ?

3. По каким формулам определяют коэффициенты усиления инвертирующего и неинвертирующего ОУ?

4. Чем определяется погрешность интегрирования и дифференцирования соответственно интегратора и дифференциатора на ОУ?