7.4. Контрольные вопросы.
7.4.1. Охарактеризуйте назначение, параметры, характеристики и особенности применения ОУ.
7.4.2. Сравните схемы усилителей на ОУ по основным параметрам.
7.4.3. Охарактеризуйте неинвертирующий и инвертирующий повторители напряжения и приведите их схемную реализацию.
7.4.4. Нарисуйте амплитудно-частотную характеристику ОУ и поясните ее.
7.4.5. Как осуществляется и для чего предназначена коррекция частотных характеристик ОУ?
7.4.6. Чем определяется максимальное выходное напряжение Uвых ОУ?
к базе V15 (профиль03),
средняя точка R130
Рис.7.5.
Рис.7.6. Упрощенная схема исследования инвертирующего усилителя при постоянном входном напряжении
Рис.7.7.
Рис.7.8. Упрощенная схема исследования инвертирующего усилителя при переменном входном напряжении
к базе V15 (профиль03),
средняя точка R130
Рис.7.9.
Рис.7.10. Упрощенная схема исследования неинвертирующего усилителя при постоянном входном напряжении
Рис.7.11.
Рис.7.12. Упрощенная схема исследования неинвертирующего усилителя при переменном входном напряжении
Лабораторная работа №8
ИССЛЕДОВАНИЕ МУЛЬТИВИБРАТОРА
Цель исследования. Исследование основных параметров и характеристик мультивибратора с помощью учебного лабораторного стенда «Электроника».
8.1. Теоретические сведения
8.1.1. Генераторы импульсов: общие сведения
Импульсные генераторы представляют собой устройства, предназначенные для формирования и преобразования электрических импульсов. Наиболее часто в импульсных электронных схемах используются импульсы прямоугольной (рис.8.1, а), трапецеидальной (рис.8.1, 6), линейно изменяющейся (треугольной) (рис.8.1, в) и экспоненциальной (рис.8.1, е) формы.
Рис. 8.1. Графическое изображение импульсных сигналов:
а – прямоугольных; б – трапецеидальных; в – треугольных; г – экспоненциальных;
д – реальный импульс прямоугольной формы; е – импульс со спрямленными фронтом, вершиной и срезом.
Импульсы, форма которых приведена на рис.8.1, а - е, являются идеализированными. Форма реальных импульсов не является геометрически правильной из-за нелинейности характеристик полупроводниковых приборов и влияния реактивных сопротивлений в схемах.
Поэтому реальные прямоугольные импульсы, наиболее часто используемые в практических импульсных устройствах, имеют форму, иллюстрируемую рис.8.1, д. Участки быстрого нарастания и спада напряжения или тока называются соответственно фронтом и срезом им пульса, а интервал, на котором напряжение или ток изменяются сравнительно мед ленно, – вершиной импульса.
Активные длительности фронта ф,а и среза с,а определяются между уровнями 0,1Um и 0,9Um , где Um – амплитуда импульса. Активная длительность вершины а оценивается на уровне 0,5Um. Импульс, показанный на рис.8.1, д, имеет обратный выброс («хвост») с амплитудой Umобр. Кроме того, на его вершину наложены затухающие синусоидальные колебания, которые часто возникают из-за наличия в схеме паразитных колебательных цепей, образованных распределенными индуктивностями и емкостями.
Упрощенная форма реального прямоугольного импульса показана на рис.8.1, е. Спрямленные отрезки аb, bс, сd отображают соответственно фронт, вершину и срез импульса, а отрезки dе и еf – нарастание и спад обратного выброса. Скорость нарастания напряжения или тока на рис. 1, е характеризуется крутизной фронта импульса Sф = Um/ф, а убывание напряжения или тока на вершине относительным снижением Um=U/ Um.
Одним из важнейших показателей импульсных сигналов является длительность импульсов. Помимо указанного выше параметра а, определяющего активную длительность вершины на уровне 0,5Um, длительность импульса характеризует время tи, определяемое либо на уровне 0,1Um либо по основанию импульса (рис. 8.1, е). Длительность применяемых в современной электронной технике импульсных сигналов имеет весьма широкий диапазон: от единиц наносекунд до единиц и даже десятков секунд. Импульсы микросекундой части этого диапазона (от 10-7 до 10-1 с) наиболее употребительны и используются в ЭВМ, импульсной связи, радиолокации, телевидении и других областях технической электроники.
К основным параметрам импульсов следует отнести также период повторения импульсов Т – интервал времени между началом двух соседних однополярных импульсов (рис. 8.1, а–г). Величину, обратную периоду повторения, называют частотой повторения (следования) импульсов f.
Часть периода Т занимает пауза tп (рис.8.1, а) – отрезок времени между окончанием и началом двух соседних импульсов, т. е. tи = Т - tп .
Отношение длительности импульса к периоду повторения называют коэффициентом заполнения = tи /Т. Величину, обратную коэффициенту заполнения, называют скважностью импульсов: q = 1/ = Т/tи. Качество работы импульсных устройств во многом зависит от времени восстановления импульса tвос (рис. 8.1, е). Чем меньше tвос, тем более надежно работает схема, тем выше ее быстродействие.
Импульсные устройства выполняют самые разнообразные функции, свя занные с передачей и обработкой информации, закодированной в импульсных сигналах. Соответственно различают достаточно большое количество типов импульсных схем, предназначенных для получения, усиления, преобразования и использования импульсных напряжений и токов. Однако прежде чем вести какую бы то ни было обработку импульсных сигналов, необходимо их создать. Поэтому наиболее распространенными схемами в импульсной технике являются схемы генераторов импульсов, а расчет этих схем составляет одну из часто встречающихся задач в практике работы специалистов в области электронной техники.
Наиболее употребительные генераторов импульсов: мультивибраторы, блокинг-генераторы и генераторы линейно-нарастающего (пилообразного) напряжения.