МИНОБРНАУКИ РОССИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
Кафедра систем автоматизированного проектирования
ОТЧЕТ по домашнему заданию №5
по дисциплине «Схемотехника»
Тема: «Общая характеристика электронных устройств»
Студент 930 |
_______________ |
|
Преподаватель |
_______________ |
Михалков В.А. |
Санкт-Петербург 2021
Контрольные вопросы
1. Какие причины вызывают появление на выходе ОУ выходного напряжения покоя?
Выходное напряжение покоя на выходе ОУ возникает из-за отличия статических параметров усилителя от идеальных. К таким параметрам относятся: напряжение смещения и входные токи ОУ.
2. Почему ОУ в аналоговых схемах используется с цепями отрицательной обратной связи?
Из-за высокого коэффициента усиления в практических случаях значение выходного напряжения покоя превышает максимальное выходное напряжение ОУ, поэтому и приходится использовать цепи отрицательной обратной связи для уменьшения Uвых о до допустимых значений.
3. В каких случаях целесообразно использование схемы регулировки, представленной на рис. 1.2 (рис. 1.3, рис. 1.4)?
Схему на рисунке 1.2 целесообразно использовать, когда Uвых о преимущественно определяется потенциальной составляющей Uсм.
Схему на рисунке 1.3 целесообразно использовать, когда мы можем обеспечить выходные напряжения источника Up, превышающие значения |Uсм|.
Схема на рисунке 1.4 применяется, когда сопротивление резистора R1 мало и выполняется условие |Uсм| << R1Iвх.
4. При каких условиях и почему включение резистора R2 приводит к уменьшению Uвых о ?
Рисунок 1 |
R2 выбирается таким, при котором компенсируется среднее значение входных токов (R2 = R1 || R3), что приводит к уменьшению Uсм, определяемого входными токами (уменьшение Uсм приводит к уменьшению Uвых 0). R2 имеет смысл, при условии, что используется ОУ на биполярных транзисторах, т.к. в ОУ с полевыми транзисторами на входе Uсм определяется в основном потенциальной составляющей напряжения смещения ОУ. |
Контрольное задание
1. Выбрать из справочника по интегральным аналоговым схемам любой ОУ, выпускаемый промышленностью.
К140УД7 ВК
2. Выписать его основные параметры.
Характеристики ОУ |
Вариант 5 |
U0 max = 10,5 В Uсм = 6 мВ Iвх = 400 нА Iвх р = 200 нА Ku = 30000 |
R1 = 10 000 Ом R3 = 1 000 000 Ом |
3. Рассчитать значение выходного напряжения покоя для заданного варианта и на основании расчетных данных выбрать схему регулировки выходного напряжения покоя.
Выходное напряжение покоя схемы, представленной на рис. 1, определяется при отсутствии цепи отрицательной обратной связи (R3→∞) следующим выражением: Uвых о = (Uсм + R1 Iвх 1 - R2Iвх 2 ) Ku
Примем R1 = R2 = R:
Uвых о = (Uсм + R1 Iвх 1 - R2Iвх 2 ) Ku = (Uсм + R Iвх р) Ku =
= (0,006 + 10 000∙200∙10-9)∙30000 =240 В
Uвых о преимущественно определяется потенциальной составляющей Uсм , поэтому целесообразно использовать схему 1.2.
4. Пользуясь выражением (1.3), определить соотношение для сопротивления резистора R2, при котором компенсируются средние значения входных токов ОУ.
Uвых о ≈ (1 + R3/R1) Uсм + [R3 – R2 (1 + R3/R1) ] Iвх + 0,5 [R3 – R2 (1 + R3/R1) ] Iвх р =
= (1 + R3/R1) Uсм + (R3 – R2 (1 + R3/R1) ) ∙ ( Iвх + 0,5 Iвх р)
Приравниваем Uвых о к нулю, выражаем R2:
0 = (1 + 1 000 000/10 000)∙0,006 + (1 000 000 – R2 (1 + 1 000 000/10 000) )∙( 400∙10-9 + 0,5∙200∙10-9)
0 = 101 ∙ 0,006 + (1 000 000 – R2 ∙101 ) ∙ ( 500 ∙10-9)
0 = 0.606 + 0.5 - 0,0000505 R2
R2 ≈ 21.9 кОм