6. Отчёт по итогам испытаний
Отчёт должен содержать:
- схему эксперимента,
- таблицу с данными испытаний,
- график амплитудной характеристики,
-результаты расчётов К, A, а также Кл и Кн.
Лабораторная работа
Выполнение вычислительных операций на операционных усилителях.
Цель работы:
Исследование возможностей выполнения на операционном усилителе вычислительных операций:
- умножение сигнала на коэффициент К
- алгебраическое суммирование сигналов
- интегрирование сигнала
Оценка погрешностей выполненных вычислительных операций.
2. Экспериментальные схемы.
Исследуемые схемы (они показаны на рис.1…рис.5) воспроизводятся на специализированном стенде, содержащем операционный усилитель (ОУ) и цепи из резисторов и конденсаторов, предназначенных для построения вычислительных систем.
На рис.1, рис.2, и рис.3- схемы для выполнения операций умножения сигнала на коэффициент (соответственно: инвертирующий, не инвертирующий и дифференцированный умножители на К).
Схема, показанная на рис.4 позволяет
выполнять операции алгебраического
суммирования сигналов:
На рис. 5 показана схема интегратора,
построенного на операционном усилителе.
Схема реализует функцию:
(Т- постоянная времени интегратора );
3.Эксперимент.
3.1. В
процессе испытаний схем определить
напряжение
для 3-4 значений
(или 3-4 комбинаций входов, если их
несколько). Следить, чтобы значения
и
не превышали + 10в. По окончании
испытаний определить точные значения
резисторов
и
.
3.2. В случае исследования характеристик интегратора (см. рис. 5) необходимо:
- установить Uвх , равное 1,00 в , не подводя его ко входу интегратора;
- обнулить интегратор: замкнуть накоротко на 2-3 сек. гнёзда подключения конденсатора С4;
-ввести в интегратор входное воздействие, равное Uвх : соединить выход источника напряжения со входом схемы, включить секундомер;
-через интервалы времени в 15с. измерить напряжение на выходе интегратора.
4. Обработка результатов испытаний.
4.1. Результаты измерений, выполненных в ходе испытаний схем, представить в отчёте таблицами испытаний.
4.2. Для схем по рис.1 и рис.2 определить экспериментальные значения коэффициента преобразования Кэ для каждого выполненного испытания , определить среднее значение этого коэффициента - Кэ ср, а также приведённую погрешность среднего значения- γэ.
Пользуясь точными значениями сопротивлений резисторов R9 и R10, определить расчётные. значения коэффициента преобразования Кр, а затем – погрешность преобразования γк. В расчётах пользоваться зависимостями:
Кэ=Uвых/Uвх, Кэ ср=Σ Кэi/n (i- i-тое измерение , а n-число измерений),
γэ=∆э max*100%/Кэ ср ( ∆э=Кэ ср-Кэ ), Кр=R10”/R9” (”-точные значения
резисторов R9 и R10), γк= (Кэ ср-Кр)*100%/ Кр.
Для схем по рис.3 и рис.4 результаты измерений сопоставить с расчётными значениями.
Определить приведённые ошибки этих преобразований.
Результаты испытаний интегратора представить графиком, пользуясь которым, опреде-лить постоянную времени утройства Т. Сравнить её с расчётным значением (Т=R5*С4).
