2 Описание лабораторного стенда

Принципиальная схема стенда приведена на рис. 12, а общий вид стенда – на рис. 13.

Стенд включает в себя источник питания на +12в и -12в; операционный усилитель DA3 с обратными связями. Переключатели SA4÷SA8 позволяют изменять элементы обратной связи.

Переключатель SA1 позволяет подать на вход усилителя постоянное напряжение U_п.или переменноеU . Одновременно SA1 подключает измерительные головки для измерения входного (Uвх) и выходного (Uвых) напряжений.

Переключатель SA2 позволяет подключать входной сигнал на инверсный “(-)” или прямой “(+)” вход операционного усилителя.

Переключатель SA9 позволяет исследовать работу ОУ в режиме компаратора. Резистор R14 позволяет изменять порог срабатывания компаратора. Балансировка ОУ производится потенциометром R10 «Балансировка». Потенциометры R3 и R4 служат для установки входного напряжения Uвх.

Рис.2. Принципиальная схема стенда

Рис. 13. Общий вид стенда

3.ЦЕЛЬ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Целью настоящей работы является:

3.1 Изучение операционных усилителей.

3.2 Исследование работы различных функциональных устройств на базе операционных усилителей.

3.3 Снятие основных характеристик функциональных устройств на базе операционных усилителей.

4. Порядок выполнения работы

4.1 Изучить работу операционных усилителей

4.2 Ознакомиться с описанием лабораторной работы.

4.3 Получить у преподавателя разрешение на выполнение работы.

4.4 Включить стенд тумблером «Сеть».

4.5 Произвести «балансировку» ОУ. Для этого переключатель SA2 поставить в положение “(-)”, переключательSA10 «балансировка» поставить в положение «Вкл», потенциометром R17 «балансировка» установить на выходе прибораU_вых= 0

4.6 Исследовать работу повторителя напряжения.Для этого:

• переключатель SA1 поставить в положение U₌,

• переключатель SA8 поставить в положение «Вкл» (горит индикатор «Повторитель»),

• снять амплитудную характеристику повторителя U_{вых изм} =f(U_вх). Измеренные данные занести в табл. 1 и рассчитать :

U_{вых теор} =U_вх и ∆ = U_{вых изм} -U_{вых теор},гдеU_{вых.теор}. =U_вх.

Таблица 1

Uвх (в)	-3	-2	-1	-0,5	0	+0,5	+1	+2	+3
Uвых изм
Uвых теор
∆

4.7 Исследовать работу масштабного инвертируемого усилителя.Для этого:

• переключатель SA7 поставить в положение «Вкл» (горит индикатор «Усилитель»),

• переключатель SA2 поставить в положение «(-)»,aпереключательSA10 поставить в положение «Выкл»,

• снять амплитудную характеристику инвертируемого усилителя. Измеренные данные занести в таблицу 2 и рассчитать

и ∆ = U_{вых изм} -U_{вых теор}., гдеRобр.=20 кОм ,R8 = 10 кОм

Таблица 2

Uвх (в)	-3	-2	-1	-0,5	0	+0,5	+1	+2	+3
Uвых изм
Uвых теор
∆

4.8 Исследовать работу масштабного неинвертируемого усилителя.Для этого:

• переключатель SA7 поставить в положение «Вкл» (горит индикатор «Усилитель»), переключательSA2 поставить в положение «(+)»

• снять амплитудную характеристику неинвертируемого усилителя. Полученные данные занести в таблицу 3 и рассчитать

и ∆ = U_{вых изм} -U_{вых теор}. , гдеR_обр.= 20 кОм ,R₈ =10 кОм

Таблица 3

Uвх (в)	-3	-2	-1	-0,5	0	+0,5	+1	+2	+3
Uвых изм
Uвых теор
∆

4.9 Исследовать работу инвертируемого и неинвертируемого усилителя с односторонним ограничением на диоде. Для этого:

• установить переключатели SA7и SA5 в положение «Вкл»,

• переключатель SA2 поставить в положение «(-)»

• снять амплитудную характеристику инвертируемого усилителя с односторонним ограничением. Полученные данные занести в таблицу 4 и рассчитать

, где- сопротивление параллельно включенных диода VD3 и R_обр. Для упрощения расчетов примем сопротивление открытого диода равным нулю, а закрытого диода – « ∞.». Диод будет открыт при положительном напряжении на диоде .

• переключатель SA2 поставить в положение «(+)», снять амплитудную характеристику неинвертируемого усилителя с односторонним ограничением. Полученные данные занести в таблицу 4 и рассчитать

. , гдеZос = параллельное соединениеVD₃ иR_обр.= 10 кОм

Таблица 4

Uвх (в)		-3	-2	-1	-0,5	0	+0,5	+1	+2	+3
Инверт. SA2 = “(-)”	Uвых изм
	Uвых теор
Неинв. SA2 = “(+)”	Uвых изм
	Uвых теор

4.10 Исследовать работу инвертируемого и неинвертируемого усилителя с двухсторонним ограничением.Для этого:

• установить переключатели SA4 и SA7 в положение «Вкл»,

• переключатель SA2 поставить в положение «(-)»(горят индикаторы «Усилитель» и «Двусторонний ограничитель»).

Далее повторить пункт 4.9 и измеренные данные занести в таблицу 5. Рассчитать и записать в таблицу 5.

Таблица 5

Uвх (в)		-3	-2	-1	-0,5	0	+0,5	+1	+2	+3
Инверт. SA2 = “(-)”	Uвых изм
	Uвых теор
Неинв. SA2 = “(+)”	Uвых изм
	Uвых теор