Методика и порядок выполнения работы

1. Исследование операционного усилителя с инвертированием

1.1 Инвертирующий усилитель представляет собой устройство, которое преобразует входное напряжение в выходное напряжение противоположной полярности. В случае синусоидального напряжения образуется фазовременной сдвиг 180° между входным и выходным сигналами. Инвертирующий усилитель может быть использован для усиления или ослабления входного сигнала соответственно величинам резисторов R_oc и R_вх . Коэффициент усиления равен:

или

(24)

R_Н

Рисунок 17 – Схема операционного усилителя с инвертированием

1.2 Собрать цепь по схеме рисунка 17. С помощью мультиметра измерьте величины выходного напряжения U_вых при различных сопротивлениях отрицательной обратной связи R_oc и входных напряжениях U_bx согласно таблицы 1. При равенстве R_oc = R_bx коэффициент усиления К_U = -1, то есть амплитуды входного и выходного сигналов равны. Занесите результаты измерений в таблицу 7.

Таблица 7 – Зависимость выходного напряжения ОУ с инвертированием от величины сопротивления обратной связи

Ubx, В	-10	-8	-6	-4	-2	0	2	4	6	8	10
UВых при Roc=10 кОм
UВых при Roc= 22 кОм
UВых при Roc= 47 кОм

1.3 Постройте кривые зависимостей выходного напряжения U_вых от входного U_ВХ при различных величинах сопротивления обратной связи R_ОС..

1.4 Для следующего эксперимента установить входное напряжение U_bx = - 5 В, a R_oc= R_bx = 10 кОм. Подсоединить к выходу усилителя поочередно различные сопротивления нагрузки согласно таблице 8 и измерить мультиметром результирующие выходные напряжения U_bыx.

Таблица 8 – Зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки

Rh, Ом	1000	680	470	330	220	100	47
Ubыx, В

1.5 Постройте кривую зависимости выходного напряжения Uвых от сопротивления нагрузки R_h.

2. Исследование операционного усилителя без инвертирования

2.1 В операционном усилителе без инвертирования входное и выходное напряжения имеют одинаковую полярность, то есть фазовый сдвиг по напряжению равен 0°. Входное напряжение неинвертирующего усилителя подается на вход +Е. В диапазоне модуляции усилителя разность потенциалов между двумя входами равна 0. Это означает, что на втором входе -Е имеется тот же потенциал, что и на входе +Е. Коэффициент усиления вычисляется по следующим формулам:

или

(25)

2.2 Собрать цепь по схеме рисунка 18. Используя мультиметр, измерьте выходное напряжение U_вых при различных значениях сопротивления отрицательной обратной связи Roc и входного напряжения U_bx . Занесите результаты измерений в таблицу 9.

Рисунок 18 – Схема операционного усилителя без инвертирования

Таблица 9 – Зависимость выходного напряжения ОУ без инвертирования от величины сопротивления обратной связи

Ubx, В	-10	-8	-6	-4	-2	0	2	4	6	8	10
UВых при Roc=0
UВых при Roc=10 кОм
UВых при Roc= 22 кОм
UВых при Roc= 47 кОм

2.3 Постройте зависимости выходного напряжения U_вых от входного напряжения U_вх и сопротивления отрицательной обратной связи Roc.