1. Исследовать работу компаратора
Собрать схему компаратора напряжения (рис. 1).
Рис.1. Схема компаратора
Макет содержит набор пассивных линейных элементов (конденсаторы и резисторы) и нелинейных элементов (диоды и стабилитроны), а также активные элементы - операционные усилители (ОУ). Схема собирается с помощью однополюсных штекеров. Для подключения приборов необходимо использовать переходные гнезда, расположенные на торцах макета.
В
качестве генератора E1
использовать генератор синусоидальных
напряжений Г3-36А, а генератора E2
– источник регулируемого постоянного
напряжения 0…2 В. Резисторы R1
и R2
выбрать 10 кОм. Для измерения параметров
импульсов подключить осциллограф.
Установить напряжение на выходе
генератора Е1=3
В частотой 1 кГц и, изменяя постоянное
напряжение Е2,
наблюдать форму выходного напряжения.
Измерить длительность импульса
,
длительность паузы
,
период следования T
и амплитуду импульсов
,
а также переднего фронта
и
заднего фронта
.
Зарисовать форму импульсов выходного
напряжения при различных напряжениях
E2.
Объяснить результаты эксперимента.
2. Исследование работы триггера Шмидта
Собрать схему триггера Шмидта (рис. 2).
Рис.2. Схема триггера Шмидта
Установить
резистор R3=2.4
кOм.
Запустить схему, зарисовать форму
выходного напряжения при различных
напряжениях E1.
Измерить напряжение срабатывания
и напряжение отпускания
,
для чего осциллограф подключить к
неинвертирующему входу операционного
усилителя. Измерить длительность
импульса и длительность паузы
,
а также длительность фронтов
и
.
Сравнить измеренную длительность
фронтов по п.1.
Объяснить результаты эксперимента.
3. Исследование работы симметричного мультивибратора
Собрать схему симметричного мультивибратора (рис.3), используя следующие элементы: R2=10 кОм, R3=2,4 кОм, R1=1 Мом, С1=0,1 мкФ.
Рис.3. Схема симметричного мультивибратора
Рассчитать
длительность импульса и длительность
паузы. Измерить длительность импульса
и длительность паузы. Зарисовать форму
выходного напряжения
и напряжения на конденсаторе
.
4. Исследование работы несимметричного мультивибратора
Собрать схему несимметричного мультивибратора (рис.4)
Рис.4. Схема несимметричного мультивибратора
Для
случая, когда резистор R4=R1,
рассчитать
длительности
и
.
Запустить схему и измерить и .
Изменить полярность включения диода VD1, измерить и .
Объяснить результаты эксперимента.
Требования к отчету
Отчет должен содержать:
1. Принципиальные схемы исследуемых устройств.
2. Временные диаграммы.
3. Результаты измерений и расчетов.
4. Объяснение результатов экспериментов и выводы.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение компараторов?
2. Нарисуйте передаточную характеристику компаратора.
3. Как определить зону нечувствительности компаратора?
4. От чего зависит крутизна фронтов выходного напряжения компаратора?
5. При каком напряжении источника Е2 (рис.1) длительность импульса будет равна длительности паузы?
6. Нарисуйте передаточную характеристику триггера Шмидта.
7. При каком напряжении источника Е1 (рис.2) триггер Шмидта не будет срабатывать?
8. Как изменить напряжения срабатывания и отпускания?
9. Объясните факт уменьшения длительности фронтов в триггере Шмидта.
10. Нарисуйте временную диаграмму работы мультивибратора.
11. Как повлияет на работу мультивибратора изменение значений резисторов R3 и R2?