Лабораторная работа № 14. Исследование работы дифференциатора напряжения.

1. Установите ключ в разъем модуля М10 лабораторного стенда.

Внешний вид модуля показан на рис. 14.1.

Рис. 14.1.

2. Загрузите и запустите программу Lab14(M10).vi. На экране появится изображение лицевой панели ВП (рис. 14.2), необходимого для выполнения лабораторного задания.

Запустите программу, нажав кнопку RUN c изображением стрелки в верхней части рабочего окна .

3. Установите переключатель «К» модуля М10 в положение «1». При этом на входе схемы будет включен конденсатор С емкостью 0,015 мкФ.

4. С помощью элементов управления ВП установите следующий режим измерения: форма сигнала – треугольная, частота сигнала - 200 Гц. Амплитуду входного сигнала выберите такой величины, при которой вы­ходной сигнал, наблюдаемый на графическом индикаторе ВП, не имеет искажений и удобен для наблюдения и измерений. Скопируйте полученное изображение выходного сигнала в отчет.

Рис. 14.2.

5. Используя изображение выходного сигнала, полученное на гра­фическом индикаторе ВП, определите с помощью горизонтальной визир­ной линии его амплитуду U_вых.m в области установившегося значения. Ре­зультат запишите в отчет.

6. Используя изображение входного сигнала дифференциатора, полученное на графическом индикаторе ВП, определите и запишите в от­чет скорость его изменения. Для этого с помощью горизонтальной визир­ной линии измерьте максимальное _umax. и минимальное u_min. мгновенные значения сигнала и произведите вычисления по формуле:

,

где Т – период сигнала.

7. По заданным параметрам элементов схемы (R_o.c. = 100 кОм) и найденному в п. 6 значению скорости изменения входного сигнала рассчитайте и запишите в отчет амплитуду выходного напряжения, используя формулу идеального дифференциатора:

8. Сравните измеренное (п. 5) и расчетное (п. 7) значения ам­плитуды выходного напряжения дифференциатора. Сделайте вывод о сте­пени не идеальности дифференциатора напряжения.

9. Получите и вставьте в отчет изображения сигнала на выходе дифференциатора напряжения для синусоидальной, прямоугольной и пи­лообразной форм входного напряжения. Объясните полученные результа­ты.

10. При синусоидальной форме входного сигнала оцените разность фаз между входным и выходным сигналами дифференциатора. Объясните полученный результат.

11. Установите переключатель «К» модуля М10 в положение «2». При этом на входе схемы будет включен конденсатор С емкостью 0,033 мкФ. Повторите исследования, предусмотренные пп. 4 – 10.

12. Выключите ВП, для чего нажмите на лицевой панели ВП кноп­ку «Завершение работы».

Контрольные вопросы.

1. Приведите схему дифференциатора напряжения и временные диа­граммы сигналов на его входе и выходе.

2. Как зависит напряжение на выходе дифференциатора от скорости изменения входного напряжения?

3. Какова разность фаз между входным и выходным сигналами диффе­ренциатора на основе ОУ? Почему?

4. В каком случае для описания работы электрических схем на основе ОУ можно использовать соотношения, описывающие работу идеаль­ного ОУ?