1.11. Синфазная погрешность ду из-за несогласованности резисторов схемы

При нарушении условия (21): R₃ = R₁, R₄ = R₂ из-за допускового разброса номиналов резисторов, их различной температурной зависимости или старения ДУ усиливает также и абсолютную (синфазную) составляющую входного напряжения.

Выделим во входном сигнале ДУ дифференциальную и синфазную составляющие:

, (23)

. (24)

Тогда выходное напряжение ДУ (20) можно представить в виде:

. (25)

Первое слагаемое в (25) – дифференциальная составляющая выходного напряжения U_{вых д}, а второе – синфазная составляющая U_{вых сс}, т.е.

U_вых = U_{вых д} + U_вых,сс. (26)

При выполнении условия (21) имеем, как и ранее:

U_вых = U_вых,д = U_д , U_вых,сс = 0.

Оценим величину синфазной выходной составляющей (синфазной выходной погрешности) при нарушениях условия (21).

Дифференцируя U_вых,сс и U_вых,д из выражения (25) и учитывая затем, что: R₃ = R₁, R₄ = R₂, а dR₃  dR₁, dR₄  dR₂, получаем:

, (27)

(28)

Переходя от дифференциалов dR к их конечным приращениям, получаем:

, (29)

, (30)

или с учетом (22):

. (31)

Для максимальных значений R_к и наихудшего соотношения знаков при получаем:

, (32)

или , (33)

где R/R – относительная погрешность (суммарная допусковая, температурная и т.д.) резисторов R_к относительно своих номинальных значений.

Таким образом, синфазная выходная погрешность ДУ из-за несогласованности резисторов схемы определяется выражениями (29) и (32).

2. Самостоятельная подготовка к выполнению лабораторной работы

1. Изучить основные характеристики операционного усилителя, основные усилительные схемы на ОУ, методы расчета усилителей на ОУ, методы экспериментального анализа усилителей на ОУ.

2. Представить преподавателю подготовленный бланк отчета, содержащий результаты расчетов и моделирования по теме лабораторной работы (что предусматривает выполнение пунктов 1-4; подпунктов 5.1-5.6 пункта 5 требований к оформлению отчета).

3. Объяснить преподавателю цель эксперимента, задачи, решаемые в ходе эксперимента, пути решения поставленных задач.

4. Объяснить преподавателю ожидаемые в ходе эксперимента результаты.

2.1. Требования к оформлению отчета

1. Отчет выполняется рукописным способом; схемы, графики и таблицы – карандашом под линейку.

2. Титульный лист ко всем работам оформляется согласно приложению А.

3. На первом листе отчета указываются номер, название и цель работы.

4. Приводятся письменные пронумерованные развернутые ответы на контрольные вопросы.

5. Для каждого этапа работы указываются его номер и наименование.

Оформление этапа работы представляется в виде пронумерованных пунктов, названия которых отражают их содержание; все действия сопровождаются краткими письменными пояснениями.

При оформлении каждого этапа работы приводятся:

1. электрическая схема исследуемого устройства,

2. номиналы используемых элементов,

3. параметры входного сигнала,

4. основные соотношения и формулы, поясняющие алгоритм выполнения измерений и получения экспериментальных или расчетных параметров,

5. расчетные формулы и расчеты с промежуточными выкладками с обязательным указанием размерностей используемых и вычисленных величин,

6. результаты моделирования в соответствии с заданием,

7. таблицы необходимых промежуточных измерений и/или значений вычисленных параметров,

8. графики требуемых зависимостей в необходимом для наглядности масштабе,

9. письменные выводы, поясняющие характер полученных результатов,

10. объяснение совпадения или несовпадения полученных результатов с расчетными или теоретическими значениями.