3.6 Контрольные вопросы

3.6.1 От чего зависит линейный режим работы ОУ?

3.6.2 Почему операционный усилитель редко используется в качестве усилителя сигналов при разомкнутой обратной связи (ОС), несмотря на большой коэффициент усиления?

3.6.3 В чём состоит различие между коэффициентами усиления при разомкнутой и замкнутой ОС?

3.6.4 Как влияет ОС на входное и выходное сопротивления ОУ?

3.6.5 Какой из усилителей обладает большим входным сопротивлением с К_ос=100; K_ос= 10?

3.6.6 Назовите основные факторы, приводящие к появлению температурного дрейфа ОУ.

3.6.7 Объясните наличие нелинейного участка передаточной характеристики при больших U_BX.

3.6.8 Выведите формулу коэффициента усиления инвертирующего и неинвертирующего усилителя.

3.6.9 Каково соотношение между входным сопротивлением неинвертирующего и инвертирующего усилителя?

3.6.10 В каких случаях применяется повторитель напряжения?

3.6.11 Что необходимо сделать со схемой неинвертирующего усилителя, чтобы превратить его в повторитель напряжения с коэффициентом усиления ?

4 Лабораторная работа. Исследование автоколебательного мультивибратора на оу

4.1 Цель работы:

• изучение принципа действия мультивибратора, работающего в автоколебательном режиме.

4.2 Предварительная подготовка

4.2.1 Предварительно по рекомендованной литературе изучить теоретические сведения о мультивибраторе.

4.2.2 Изучить задание к лабораторной работе и методические указания к ней.

4.3 Используемые приборы и элементы

4.3.1 Печатная плата EB-122.

4.3.2 Центральный процессор PU-2000.

4.3.3 Осциллограф.

4.3.4 Цифровой универсальный прибор.

4.4 Задание

4.4.1 Собрать схему автоколебательного мультивибратора.

4.4.2 Измерить амплитуду U_ВЫХ, длительность t_{И ВЫХ}, период следования T_ВЫХ выходных импульсов. Зарисовать временные диаграммы импульсов на выходе U_ВЫХ мультивибратора, на неинвертирующем входе U_ВХ.

4.4.3 Исследовать зависимость параметров выходных импульсов (Т_ВЫХ, U_ВЫХ, t_{И ВЫХ} ) от параметров времязадающей цепи.

4.4.4 Исследовать зависимость параметров выходных импульсов от значения R₁ в цепи положительной обратной связи.

4.4.5 Рассчитать длительность импульсов t_{И ВЫХ}, период повторения Т_ВЫХ и сравнить их с экспериментальными данными.

4.5 Методические указания к выполнению работы

4.5.1 К п. 4.4.1. На плате EB-122 автоколебательный мультивибратор находится в правом верхнем углу. Собрать схему автоколебательного мультивибратора (см. рисунок 4.1).

Рисунок 4.1

Взять R=R₁₂=20кОм, R₁= R₁₃=47кОм.

К п. 4.4.2. Подключить вход 1 осциллографа к выходу мультивибратора. Получить устойчивое изображение выходных прямоугольных импульсов на экране осциллографа. Измерить амплитуду U_ВЫХ, длительность t_{И ВЫХ} и период следования импульсов Т_ВЫХ. Результаты занести в таблицу 4.1 и зарисовать временную диаграмму U_ВЫХ. Переключая первый вход осциллографа к инвертирующему U_ВХ⁺ входу, подключив второй вход к неинвертирующему входу, зарисовать во временном соответствии U_ВХ^¯ и U_ВХ⁺ .

4.5.2 К п. 4.4.3. Повторить эксперимент, подключив: а). R=R₁₁=100кОм, б). R= R₁₁|| R₁₂. Наблюдать зависимости t_{И ВЫХ}, T_ВЫХ и U_ВЫХ от значения R во времязадающей цепи. Результаты занести в таблицу 4.1. Сделать выводы.

4.5.3 К п. 4.4.4. Повторить эксперимент для случая R=R₁₂=20кОм, R₁=R₁₄=100кОм. Наблюдать зависимости t_{И ВЫХ}, T_ВЫХ и U_ВЫХ от значения R₁. Сделать выводы.

4.5.4 К п. 4.4.5. Рассчитать длительность импульсов t_{И ВЫХ}, период повторения T_ВЫХ мультивибратора, частоту следования f и свести их в таблицу 6.1

Таблица 4.1

Значение R			R12=20кОм		R11=100кОм		R11||R12= =17кОм
Период следования импульсов TВЫХ, мс	Измеренный
	Расчетный
Длительность импульсов, tИ ВЫХ, мс	Измеренная
	Расчетная
Частота следования импульсов f, кГц	Расчетная
Амплитуда выходных импульсов UВЫХ, В	Измеренная

4.5.5 К п.4.4.5. Расчет длительности импульсов t_{И ВЫХ}, периода повторения Т_ВЫХ и частоты f произвести по формулам

t_{И ВЫХ} = τ ln(Uст – Uн)/ (Ucт – Uк) = τ ln(12 – U⁺)/ (12 - U‾)

где τ = RC₄;

U⁺ = 5R₁₀ / (R₉ + R₁₀) + 12R₁₀/ (R₁₀ + R₁);

U^‾ = 5R₁₀ / (R₉ + R₁₀) - 12R₁₀/ (R₁₀ + R₁);

T_ВЫХ =2 t_{И ВЫХ}; f =1/T_ВЫХ;

R=R₁₁ = 100кОм; R=R₁₂ = 20кОм; R₁₁‌‌ ‌ R₁₂ = 17кОм;

С₄ = 0,01мкФ; R₉ = 13,4кОм; R₁₀ = 17,5кОм;

R₁ = R₁₃ = 47кОм; R₁=R₁₄=100кОм.