Навигация
Снятие амплитудно-частотной характеристики ( АЧХ ) усилителя
33039
знаков
8
таблиц
0
изображений
4.2. Снятие амплитудно-частотной характеристики ( АЧХ ) усилителя.
4.2.1. Установить на выходе генератора — входе усилителя напряжение 2Um вх в пределах рабочего участка передаточной характеристики усилителя (мультиметр подключен к точке “ГС1”) .
4.2.2. Измерить напряжение на выходе усилителя “2Um вых” с помощью мультиметра ( мультиметр подключен к точке “Вх2” ) для различных значений частоты входного сигнала ( устанавливаемой так, как это описано в пункте 3.2.), взятых из таблицы 2. Результаты измерения занести в таблицу 2.
таблица 2
| F ( Гц) | 20 | 100 | 1000 | 2*103 | 10*103 | 20*103 | 100*103 | 200*103 | 300*103 |
| 2Uвых (В) | |||||||||
| К | |||||||||
| К / К0 |
2Um вх = . . .
4.2.3. Рассчитать значения К и К / К0 и занести их в таблицу 2 ( К0 — значение коэффициента усиления на частоте 20 Гц ) .
4.2.4. Построить график зависимости :
и определить рабочую полосу частот усилителя для коэффициента частотных искажений М = 3 дб.
4.3. Сделать выводы по проделанной работе, исходя из результатов измерений.
5. Содержание отчета
1. Название и цель работы.
2. Схема лабораторной установки.
3. Таблицы измерений.
4. Формулы для расчета и расчет искомых параметров.
5. Выводы по работе.
6. Контрольные вопросы
1. Что называется операционным усилителем ?
2. Каков порядок величин основных параметров ОУ ?
3. Сколько и какие входы у ОУ ? Почему они так называются ?
4. Чем объясняется необходимость введения отрицательной обратной связи в схемах усилителей на базе ОУ ?
5. Какова нижняя граница частотного диапазона работы ОУ ?
6. Чем определяется коэффициент усиления на базе ОУ ?
7. Какими параметрами усилителя на базе ОУ определяется диапазон входного напряжения усилителя ?
8. Чем определяется максимальное значение напряжения на выходе ОУ?
7. Список рекомендуемой литературы.
1. Забродин Ю.С. Промышленная электроника — М. : Высшая школа, 1982.
2. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Ч. I, II: Пер. с. англ. / Под. ред. М.В. Гальперина — М. : Мир., 1983.
3. Основы промышленной электроники / Под ред. В.Г. Герасимова — М. : Высшая школа , 1986.
4. Щербаков В.И., Гредов Г.И. Электронные схемы на операционных усилителях : Справочник. — Киев : Техника, 1983.
8
1. Цель работы
Исследование возможности ступенчатого изменения коэффициента усиления усилителя на ОУ в некоторых пределах с заданием величины его в виде цифрового кода.
2. Основные теоретические положения.
Как известно, коэффициент усиления инвертирующего усилителя на ОУ (рис. 2.1.) определяется выражением:
К = Roc / Rвх , ( 1 )
рис. 1.
Для изменения коэффициента усиления, очевидно, необходимо изменение значения сопротивления входной цепи Rвх или сопротивления цепи обратной связи Rос или обоих вместе.
Включив в схему усилителя в качестве сопротивлений Rвх и Rос ступенчато, предусмотрев для этого группы резисторов так, как это показано, например, на рис. 2.
рис. 2.
Здесь сопротивление Rвх может принимать значение сопротивления R1 либо R2, либо R1+R2 в зависимости от того, замкнуты или разомкнуты ключи SA1 и SA2.
Аналогично и с сопротивлением в цепи обратной связи, где его значение определяет уже состояние ключей SA3 и SA4.
И если теперь состоянию “замкнуто” ключей присвоить символ “0”, а “разомкнуто” — “1”, то каждому из ряда значений коэффициентов усиления будет соответствовать свой четырехсимвольный цифровой код, читаемый слева-направо для ключей SA1 - SA2 соответственно. Так, например, код 0101 будет соответствовать коэффициенту усиления К, определяемому выражением:
K = R5 / R2 ,
или код “1111” - К = ( R4 + R5 ) / ( R1 + R2 ) ,
или код “1011” - К = ( R4 + R5 ) / R1 .
И, наконец, если ключи SA1 - SA2 выполнить не механическими, как это показано на рис. 1., а электрическими, то требуемый коэффициент усиления можно задавать на ЭВМ, в виде указанного двоичного кода.
3. Описание объекта и средств исследования
Электрическая принципиальная схема исследуемого в лабораторной работе усилителя представлена на рис 3.
рис. 3.
3.1. Схема включает в себя: ОУ-ДА (микросхема КР140УД8А), а резисторы R1 - R4 входной цепи и цепи обратной связи, электронные ключи на полевых транзисторах VT1 и VT2 (КП103Л), кнопки SA1 и SA2 задания цифрового кода.
3.2. Значения резисторов схемы:
R1 = 2 кОм, R2 = R3 = 16 кОм, R4 = 18 кОм.
3.3. Кнопками А1 и А2 имитируются символы “0” или “1” цифрового кода. Причем подача на затвор транзисторов с каналом р-типа напряжения +5В соответствует символу “1”, а 0В ( ) — символу “0”.
Кнопки SA1 и SA2 расположены на передней панели блока управления К32 в левой части под надписью “Программатор кодов”. Нажатие кнопки соответствует подаче символа “1” ( при этом загорается светодиод около кнопки ), отжатое состояние — символ “0” (светодиод погашен ).
3.4. Сигнал на вход усилителя подается с измерительного генератора Л31. Для этого надо соединить дополнительным проводом гнездо на передней панели “ГС1” с гнездом на плате “XS1”, а кнопку “ВсВ / ВнК” над гнездом “ГС1” и аналогичную кнопку в поле надписи “ГН1” на передней панели К32 нажать.
3.5. Сигналы на входе и выходе усилителя измеряются с помощью осциллографического мультиметра Н3014 так, как это делалось при проведении предыдущей лабораторной работы на этом стенде.
Мультиметр подключается по входу усилителя при нажатии кнопки “ГС1” под надписью “Контроль V ~ ” и к его выходу при нажатии кнопки “ВХ2” (при этом правая кнопка “ВсВ / ВнК” под надписью “Коммутатор” должна быть отжата.
4. Порядок выполнения работы.
4.1. Расчетная часть.
4.1.1. Пользуясь значениями сопротивления резисторов R1 - R4, приведенными в пункте 3.2., и формулой ( 1 ), рассчитать значения коэффициента усиления усилителя, которые может обеспечить усилитель по схеме, приведенной на рис. 3.1.
4.1.2. Пользуясь сведениями и раздела 2 поставить в соответствие полученным значениям коэффициента усиления цифровые коды из символов “0” и “1”, соответствующих состоянию кнопок SA1 и SA2 (см. п. 3.3.).
Полученные результаты занести в таблицу 1.
таблица 1
| Красч. | 1 | |||
| Код | 10 |
4.2. Снять передаточную характеристику усилителя.
4.2.1. Установить, задавая цифровой код кнопками SA1 и SA2, значение коэффициента усиления усилителя приблизительно из середины диапазона его изменения.
4.2.2. Установить на выходе генератора синусоидальный сигнал частотой F = 1 кГц.
4.2.3. Изменяя значение напряжения на входе усилителя и пользуясь указаниями п. 3.6., снять передаточную характеристику Umвых = f ( Umвх ) и результаты занести в таблицу 2.
таблица 2.
| Umвх (В) | 0.1 | 0.4 | . . . | 1.2 | 1.4 | . . . | 2 |
| Umвых (В) |
4.2.4. По результатам измерений построить график зависимости Umвых = f ( Umвх ).
4.3. Экспериментально определить значения коэффициентов усиления усилителя и сравнить их с расчетными значениями, полученными при выполнении п. 4.1.1. Для этого:
4.3.1. Устанавливая кнопками SA1 и SA2 значения коэффициента усиления усилителя при напряжении на входе Umвх = 0.5 В, измерить напряжение на выходе усилителя Umвых .
Результаты измерений занести в таблицу 3.
таблица 3.
Красч. | Код | Umвх (В) | Umвых (В) | Кэксп. | |
| 1 | “10” | 0.5 | |||
| 0.5 | |||||
| 0.5 | |||||
| 0.5 |
Похожие работы
... условиям эксплуатации и конструктивным показателям, могут образовывать семейства серий интегральных схем. 2. ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Логические и запоминающие элементы составляют основу устройств цифровой обработки информации – вычислительных машин, цифровых измерительных приборов и устройств автоматики. Логические элементы выполняют простейшие логические ...
... электротехнических и электронных устройств, в которых используется явление резонанса напряжения. Литература 1. Иванов И.И., Равдоник В.С. Электротехника. - М.: Высшая школа, 1984, с.53 - 58. 2. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.73 - 77. Лабораторная работа №5 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ Цель работы. Ознакомление с методом повышения ...
... полярности источников питания на рисунке 3.4 и направления токов для p-n-p транзистора. В случае n-p-n транзистора полярности напряжения и направления токов изменяются на противоположные. Рисунок 3.4 Физические процессы в БТ. Этот режим работы (НАР) является основным и определяет назначение и название элементов транзистора. Эмиттерный переход осуществляет инжекцию носителей в узкую ...
... измениться в е раз из-за рекомбинации. Для диода с тонкой базой при низкой частоте постоянная времени равна (1.6) 2. РАСЧЕТ и исследование мощных низкочастотных диодов на основе кремния 2.1 Расчет параметров диода Проведем расчет и исследования статических и динамических характеристик 4H-SiC p+-п0-n+ диодов, рассчитанных на обратное напряжение 6, 10 и 20 кВ и ...
0 комментариев