2) Экспериментальная часть

а) Снятие передаточной характеристики УПС

Передаточная характеристика каскада U2=f(U3) – это зависимость выходного постоянного напряжения от входного постоянного напряжения при U_{m вх} = 0 В (переменное напряжение на входе каскада должно быть равно нулю). Для этого необходимо отключить входной сигнал и, изменяя напряжение U3 (G1), снять передаточную характеристику. При этом необходимо учесть резистивный делитель напряжения на входе ОУ, состоящий из резисторов R4, R7, коэффициент деления которого рассчитывается по формуле 2:

k_д = R7/(R7+R4) (2)

k_д = 200/20200 ≈ 0,01

Наличием резисторов R5, R6 можно пренебречь в связи с тем, что входное сопротивление микросхемы ОУ очень высоко (R_ВХ → ∞) Напряжение на инвертирующем входе ОУ будет определяться выражением:

U3* = k_д* U3 (3)

Полученные и скорректированные данные сведены в таблицу 2.

Таблица 2 – Передаточная характеристика УПС

U3*, В	-0,02	-0,013	-0,01	-0,008	-0,004	-0,002	0
U2, В	3,4	3,4	3,4	3,4	3	2,42	1,58

U3*, В	0,001	0,002	0,0065	0,008	0,0093	0,012	0,015	0,02
U2, В	0,97	0,43	-2	-2,8	-3,5	-4	-4,1	-4,1

б) Построение передаточной характеристики УПС по данным из таблицы 2

Рисунок 7 – Передаточная характеристика УПС

в) Определение напряжения смещения

Напряжение смещения (U_СМ) определяется входным напряжением, при котором U_ВЫХ = 0. Из рисунка 7 видно, что U_СМ = 3 мВ.

г) Определение коэффициента усиления каскада УПС по напряжению k_U осуществляется по формуле (1).

k_U = - |(2+3)/(0,0085+0,001)| = - |5/0,0095| ≈ -526

3) Построенная передаточная характеристика УПС имеет классический вид кривой инвертирующего ОУ и состоит из участков насыщения и линейного участка, обусловленного коэффициентом усиления. Коэффициент усиления и напряжение смещения здесь определены графическим методом при помощи рисунка 7.

3.2.2 Снятие амплитудной характеристики неинвертирующего УПС

1) Подключение схемы

Для выполнения данного эксперимента необходимо, кроме операций, выполненных в пункте 3.2.1 подать на неинвертирующий вход ОУ синусоидальный сигнал с генератора «Гамма» через делитель R1, R3. Частота сигнала f = 5 кГц.

Д ля этого нужно на вход первого канала осциллографа подать синусоидальный сигнал с генератора, а на вход второго канала – сигнал с выхода ОУ. Необходимо при помощи коммутационных элементов реализовать схему, окончательный вид которой изображён на рисунке 8

Рисунок 8 – Экспериментальная схема