7.1.6. Задачи

Задача 1. Какой максимальный коэффициент усиления может иметь инвертирующий усилитель (рис. 7.1б), если он построен на ОУ, имеющем К₀ = 20000, а погрешность некомпенсации не должна превышать 0,1 %?

Задача 2. В неинвертирующем усилителе (рис. 7.1в) сопротивление резистора R1 = . Оценить коэффициент передачи и его погрешность, если резистор R2 имеет допуск 5 %, погрешностями ОУ пренебречь.

Задача 3. Выведите выражения для передаточных функций устройств, представленных на рис. 7.6, и постройте общий вид их АЧХ. ОУ считать идеальным

Задача 4. Оцените полосу пропускания неинвертирующего усилителя постоянного тока с номинальным коэффициентом усиления, равным 50, построенного на базе ОУ типа 544УД2, имеющего частоту единичного усиления 20 МГц и собственный коэффициент усиления 20000.

Рис. 7.6

Задача 5. Какой коэффициент усиления будет иметь ОУ на частоте 10 кГц, если его частота единичного усиления составляет 2 МГц, а собственный коэффициент усиления 20000? ОУ имеет типовую АЧХ.

Задача 6. Инвертирующий усилитель построен на базе ОУ, имеющего типовую АЧХ с параметрами K₀ = 50000; Ft = 1 МГц. Какой коэффициент усиления имеет этот усилитель, если его полоса пропускания составляет 20 кГц?

Задача 7. Рассчитайте диапазон изменения выходного напряжения ПСН (рис. 7.3б), если известны его параметры: U₀ = 3 В – напряжение стабилизации стабилитрона; R = 1 кОм. Термометр сопротивления имеет следующие параметры: начальное сопротивление – 50 Ом; температурный коэффициент сопротивления 1/273 1/⁰C, а измеряемая температура меняется в диапазоне от 0 до 100 ⁰С.

Задача 8. В ПЕН (рис. 7.3в) выходное напряжение изменяется на 1 В при изменении емкости датчика на 1000 пФ. Амплитуда генератора составляет 10 В. Оцените значение нормирующей емкости С₀. Рассчитайте погрешность, обусловленную изменением этой емкости от температуры на  5 пФ.

Задача 9. При каком соотношении сопротивлений делителя напряжения в компенсационном стабилизаторе (рис. 7.3г) выходное напряжение составит 7 В, если напряжение стабилизации стабилитрона равно 3,5 В? Какое минимальное значение должно иметь входное нестабилизированное напряжение, чтобы стабилизатор работал устойчиво?

Задача 10. Рассчитайте номинальные сопротивления резисторов трехвходового инвертирующего сумматора (рис. 7.4а), который должен реализовать функцию Uвых = U₁ + 2U₂ – 5U₃, причем все входные напряжения изменяются в диапазоне от 0 до 1 В, а выходное напряжение не должно превышать 10 В по модулю. Входное сопротивление сумматора по каждому входу не менее 10 кОм.

Задача 11. Нарисуйте временные диаграммы изменения выходного напряжения двухполупериодного выпрямителя (рис. 7.4г), если полярность диода изменить на обратную, а сопротивление резистора R2 в два раза больше сопротивления резистора R1.

Задача 12. Рассчитайте частоту колебаний мультивибратора (рис. 7.5б), имеющего R1 = 0,2 ^. R2, R = 100 кОм, С = 0,1 мкФ. Оцените погрешность задания этой частоты, если известны допуски элементов R/R = 1 %, C/C = 5 %.

Задача 13. Выходное напряжение интегратора на ОУ (рис. 7.4б) изменяется от 0 до 10 В при скачке входного сигнала 0,1 В/с. Оцените параметры элементов R и С, если входное сопротивление интегратора должно быть не менее 100 кОм.

Задача 14. Вольтметр постоянного тока построен по схеме (рис. 7.7а). Рассчитайте значение сопротивления R, при котором прибор рА показывал бы ток 1 мА, если входное напряжение составляет 100 мВ. Оцените погрешность вольтметра, если погрешность показывающего прибора равна 0,5 %, а погрешность резистора 0,25 %. Какой ток будет показывать прибор при входном напряжении, равном нулю, если смещение нуля самого ОУ составляет 5 мВ?

Задача 15. В схеме амперметра постоянного тока (рис. 7.7б) сопротивление датчика тока (шунта) составляет 0,1 Ом, сопротивление резистора R = 1 кОм. Какой ток покажет прибор, если измеряемый ток составляет 50 А? Оцените погрешность измерения, если допуски на сопротивления датчика и резистора равны 0,2 %?

Рис. 7.7

Задача 16. Сформулируйте требования к параметрам ОУ, используемого в схеме (рис. 7.7в), если суммарная погрешность на постоянном токе не должна превышать 0,5 % при номинальном входном напряжении, равном 100 мВ (требуется учесть влияние основных неидеальностей ОУ: погрешность некомпенсации, синфазную погрешность, смещение нуля).

Задача 17. Нарисуйте АЧХ усилителя переменного тока, изображенного на рис. 7.7г. Оцените номинальный коэффициент передачи усилителя, нижнюю и верхнюю частоты среза, если известно, что ОУ имеет частоту единичного усиления, равную 1 МГц, собственный коэффициент усиления, равный 20000.