Операционный усилитель (работа 2)
Лабораторная работа №2
Операционный усилитель
Цель работы:
Ознакомиться с основными характеристиками
операционных усилителей, исследовать некоторые устройства построенные на ОУ
Оборудование:
Установка ЛСЭ-1М
Осцилограф С1-73
Цифровой вольтметр В7-16
Собираем схему УПТ. коммутаторы: 4,10,11,10.
Используем в качестве входного сигнала напряжение источника постоянного тока G1. Плавно изменяя Uвх снимаем показания и строим график передаточной характеристики
K>Uoc >=-R6/R1= -5
Собираем схему компаратора . комутаторы: 3,4,6,9,12.
Опорное напряжение равно нулю, т. к. неинвертирующий вход подключен к “земле”, в качестве входного сигнала используем напряжение источника постоянного тока G1.
Снимаем показания и строим график передаточной характеристики .
Так же для компаратора с гистерезисной характеристикой, комутаторы: 2,4,6,9,12.
U>ср. >= 4,62 (R7/R7+R6) = 4,2в
U>отп >= -3,04(R7/R7+R6) =-2,75в
U>г >= U>ср. >- U>отп> =1,4в
Вывод: Графики передаточных характеристик далеки от идеальных, видимо, неуравновешенны плечи источника питания ОУ.
Расчётные данные так же отличаются от экспериментальных.
Например для УПТ K>Uoc>> >=-5 следовательно при U>ВХ >=1в U>ВЫХ >=-5в при U>ВХ >–1в, U>ВЫХ> = 5в на деле это не так U>ВЫХ >= -3,03в и 4,56в.
передаточная характеристика компаратора нестабильна в районе порога переключения, поэтому значение Uвых = 0 при U вх = 0 условно (гистерезисный компаратор свободен от этого недостатка)
Собираем схему мультивибратора . комутаторы: 2,8,5. комутаторы 9 или 10
>1,1> = (R2+R41+R42+R43+R44+R45+R46) C>1>= 6.75mS
t>u1,1>= >1,1>ln(1+(2R1/R3) = 7.41mS
>2,1> = (R2+R47) C>1 >= 1.005mS
t>u2,1>= >2,1>ln(1+(2R1/R3) =1.103mS
f>1>=1/t>1,1>+t>2,1
>=
0.12кГц
КТ3
КТ2
КТ1
>1,2>
= (R2+R41+R42+R43+R44+R45+R46) C>2>=
2.115 mS
t>u1,2>= >1,2>ln(1+(2R1/R3) = 2.31 mS
>2,2> = (R2+R47) C>2 >= 0.3149 mS
t>u2,2 >= >2,2>ln(1+(2R1/R3) = 0.34 mS
f>2>=1/t>1,2>+t>2,2 >= 0.38 кГц
Таблица 1. передаточная характеристика инвертирующего У.П.Т.
|
U G1[в] |
-1,5 |
-1 |
-0,5 |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
|
Uвых[в] |
4,62 |
4,558 |
2,415 |
0,1 |
-2,22 |
-3,027 |
-3,39 |
Таблица 2. передаточная характеристика компаратора
|
U G1[в] |
-1,5 |
-1 |
-0,5 |
-0,1 |
0 |
0,1 |
0,5 |
1 |
1,5 |
|
Uвых[в] |
4,62 |
4,62 |
4,625 |
4,625 |
0 |
-3,042 |
-3,035 |
-3,04 |
-3,04 |
Таблица 3. передаточная характеристика гистерезисного компаратора
-
U G1[в]
-1
-0,6
-0,4
-0,1
0
0,1
0,4
0,6
1
Uвых[в]
4,62
4,62
4,62
4,62
4,62
4,62
4,62
-3,04
-3,04
U G1[в]
1
0,6
0,4
0,1
0
-0,1
-0,4
-0,6
-1
Uвых[в]
-3,04
-3,04
-3,04
-3,04
-3,04
-3,04
4,62
4,62
4,62
Передаточная характеристика гистерезисного компаратора
Передаточная характеристика компаратора
Передаточная характеристика У.П.Т.
мультивибратор
-
R1
100k
R2
2k
R3
100k
R41
4.7k
R42
5.1k
R43
6.8k
R44
8.2k
R45
8.2k
R46
12k
R 47
4.7k
C 1
0.15мкф
C 2
0,047мкф
VD1,2
Кд522
DA 1
553уд1
УПТ и компаратор
-
R1
2k
R2
10k
R3
2k
R4
10k
R5
10k
R6
10k
R7
100oм
R8
91k
R9
24k
DA 1
140уд1
Передаточная характеристика гистерезисного компаратора
Передаточная характеристика компаратора
