Домашнее задание

1. Изучить работу операционного усилителя и основных схем его включения.

2. Подготовить протокол к лабораторной работе. Начертить четыре принципиальные схемы: - инвертирующего и неинвертирующего усилителя, повторителя напряжения и лабораторного стенда.

3. Рассчитать номиналы резисторов инвертирующего и неинвертирующего усилителя для коэффициента усиления равного 10 и 100, соответственно.

Задание к лабораторной работе

1. Соберите схему повторителя напряжения. На его вход подайте гармонический сигнал двойной амплитудой 40 мВ и частотой 1 кГц. Определите коэффициент передачи по напряжению повторителя К_П из

(6.1)

где U_ВЫХ – напряжение сигнала на выходе повторителя;

U_ВХ – напряжение сигнала на входе повторителя.

С помощью двухлучевого осциллографа изобразите в одном временном масштабе входную и выходную осциллограммы для частоты 1 кГц. Убедитесь, что эмиттерный повторитель не инвертирует фазу сигнала.

2. Соберите схему инвертирующего усилителя с коэффициентом усиления 10. Для этого потенциометр R17 следует установить в положение 51 кОм (крайнее правое). На вход схемы подают гармонический сигнал частотой 1 кГц и напряжением 40 мВ. Замерьте напряжение на выходе и рассчитайте коэффициент усиления по напряжению согласно

. (6.2)

Повторите это для положения потенциометра R17 равного 0 кОм (крайнее левое). Сравните полученные данные с расчетом согласно (6.3).

С помощью двухлучевого осциллографа изобразите в одном временном масштабе входную и выходную осциллограммы для частоты 1 кГц. Убедитесь, что инвертирующий усилитель инвертирует фазу сигнала.

3. Соберите схему неинвертирующего усилителя с коэффициентом усиления 100. Для этого потенциометр R17 следует установить в положение 51 кОм (крайнее правое). На вход схемы подают гармонический сигнал частотой 1 кГц и напряжением 40 мВ. Замерьте напряжение на выходе и рассчитайте коэффициент усиления по напряжению согласно (6.2). Повторите это для положения потенциометра R17 равного 0 кОм 0 кОм (крайнее левое). Сравните полученные данные с расчетом согласно (6.6).

С помощью двухлучевого осциллографа изобразите в одном временном масштабе входную и выходную осциллограммы для частоты 1 кГц. Убедитесь, что неинвертирующий усилитель не инвертирует фазу сигнала.

4. Измерить частоту единичного усиления, неинвертирующего операционного усилителя. Для чего снимите амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) такого усилителя до появления спада на участке больших частот (до 1 МГц). На вход схемы нужно подавать гармонический сигнал амплитудой 40 мВ с последовательно изменяющейся частотой 50, 100, 500 Гц, 1 кГц, и т.д до 1 МГц. Для каждой частоты нужно замерить амплитуду выходного сигнала и рассчитать коэффициент усиления в дБ согласно (6.2). Результаты занесите в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - Амплитудно – частотная характеристика ОУ

Частота, Гц	50	100	500	1000	5000	10000	50000	100000	500000	1000000
UBX,, мВ
UBЫX,, В
КU, дБ

П о данным табл.6.1 нужно построить график АЧХ и определить согласно рис.6.3 частоту единичного усиления F₁ и коэффициент усиления ОУ без обратной связи K₀. Для этого на экспериментально снятой АЧХ нужно выполнить интерполяцию АЧХ ОУ без обратной связи, считая, что ее наклон отвечает 20 дБ/.декаду, а частота первого полюса равняется 10 Гц (рис.6.3).