Лабораторная работа № 1 Исследование основных способов включения операционных усилителей в схему устройства

Цель работы

1. Изучение принципов построения и работы устройств, работа которых основана на использовании операционных усилителей;

2. Исследование зависимости передаточных свойств устройств от способа включения в нем усилительного прибора;

3. Приобретение практических навыков построения схем на базе ОУ.

Порядок выполнения работы

1. На постоянном токе (режим генератора =) исследуйте ход амплитудных характеристик U_вых = f (U_вх ), соответствующих трем вариантам построения масштабных усилителей:

рис.4,а S1-3; S2-2; S3-2; S4-1(вкл); S5-2;

рис.4,б S1-1; S2-1; S3-1; S4-1(вкл); S5-2;

рис.4,в S1-1; S2-2; S3-2; S4-1(вкл); S5-2.

Снятие амплитудных характеристик производится в пределах -1,5В≤U_вых≤+1,5В. Входное напряжение изменять с шагом  0,02 В. Информация о полярности выходного напряжения может быть получена по показаниям осциллографа.

По результатам проведенных измерений построить графики амплитудных характеристик, вычислить значения K_f и сравнить их с ожидаемыми, определяемыми соотношениями на рис.4. Вычисление K_f изводить на основе соотношения K_f =ΔU_вых/ΔU_вх, где Δ U_вых и Δ U_вх - приращения выходного и входного напряжений определенные по любым двум точкам амплитудных характеристик.

2. Исследуйте влияние напряжения источника сигнала U_вх+ на входной ток I_вх-, протекающий по резистору R1. Для этого в схеме рис.4,а при U_вх-=0 (S1-1, S2-1, S3-2, S4-2(выкл), S5-2) измерьте ряд значений падения напряжения на R1, отвечающих нескольким значениям U_вх+, и вычислите I_вх-. U_g изменять в пределах от 0,01 до 0,15 В с шагом  0,01 В.

Требования к отчету

Отчет о лабораторной работе должен содержать:

• краткие теоретические сведения;

• описание экспериментальной установки;

• таблицы с результатами экспериментов;

• графики;

• выводы по работе.

Лабораторная работа № 2 Исследование частотных свойств усилительных каскадов на базе операционных усилителей

Цель работы:

1. Изучение частотных свойств усилительных каскадов на базе операционных усилителей;

2. Приобретение практических навыков построения схем на базе ОУ.

Порядок выполнения работы

1. Установить синусоидальное напряжение (режим генератора «~») на входе генератора U_вх≈0,02 В.

2. Исследовать ход АЧХ масштабного усилителя при схеме включения:

S1-3, S2-2, S3-2, S4-1 (рис.4,а).

Для этого в области частот 0,01 кГц ≤ f ≤ 18 кГц снять зависимость U_вых(f) при трех вариантах схемного построения:

а) S5-2,

б) S5-3,

в) S5-6.

3. Результаты измерения представить в виде логарифмических амплитудно-частотных характеристик (ЛАЧХ) коэффициента усиления подобно графикам рис.11 (по оси абсцисс - частота f, Гц; по оси ординат - коэффициент усиления K(f)),

K(f)= U_вых(f)/ U_вх.

4. Исследовать свойства дифференцирующей схемы:

S1-3, S2-2, S3-3, S4-1, S5-1 (рис.8,а).

Для этого установить U_вых=2 В на частоте 18 кГц. Измерить значение входного сигнала на указанной частоте. Измерить АЧХ (зависимость К от частоты) в области частот 0,01 кГц ≤ f ≤ 18 кГц.

5. Исследовать свойства схемы интегратора:

S1-3, S2-2, S3-2, S4-1, S5-4 (рис.8,б).

Для этого установить U_вых=2 В на частоте 10 Гц. Измерить значение входного сигнала на указанной частоте. Измерить АЧХ (зависимость К от частоты) в области частот 0,01 кГц ≤ f ≤ 18 кГц.

6. Результаты измерений для пп.4-5 представить в виде графиков ЛАЧХ коэффициента усиления (по оси абсцисс - частота f, Гц; по оси ординат - коэффициент усиления K(f)).