5.4. Исследование функциональных устройств на дк

1. Исследовать генератор напряжения специальной формы, соединив коллектор VT2 с базой VT1 и коллектор VT1 c базой VT2 конденсаторами. Соединить Х29 c Х15, a XI4 с XI7, Х27 с Х25, а Х24 с Х23, X21 с Х11. Ключи S3 и S4 - разомкнуты. Наблюдать на выходах Х26 и Х28 форму сигналов генератора. Замкнуть ключи S3 и S4 - наблюдать форму сигналов генератора при наличии ООС.

2. Исследовать метод электронного регулирования параметра­ми сигнала генератора изменением тока ГСТ (транзистора VT3 рис.3) без ООС (ключи S3 и S4 разомкнуты). Соединить Х13 с Х20 и X31, снять перемычку Х21 с X11. Изменяя R13 напряжение , проследить на выходе (Х26) и (Х28) форму и временные параметры колебаний.

3. Проделать п.2 при иаличии ООС - ключи S3 и S4 замкну- ты.

4 Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе выполняется индивидуально в соответствии с требованиями кафедры и содержит:

1. цель и задача работы,

2. схему ДК, расчётные и экспериментальные результаты,

3. схему каскада с эмиттерной связью, расчетные и экспериментальные результаты,

4. каскодную схему, расчёные и экспериментальные результаты,

5) схемы функциональных устройств на ДК и экспериментальные результаты.

5. Контрольные вопросы

1. Приведите схему ДК и объясните назначение элементов.

2. Назовите методы электронного управления основными параметрами ДК.

3. Чем объясняется высокая ycтойчивость параметров ДК?

4. Назовите функциональные схемы, которые могут быть построены на ДК.

5. Приведите выражения коэффициентов усиления ДК: симметричный вход – несимметричный и симметричный выход.

6. Приведите выражения коэффициентов усиления ДК: несимметричный вход – несимметричный и симметричный выход.

7. Приведите выражение коэффициента усиления синфазного сигнала.

8. Приведите выражение для оценки КОСС.

9. Приведите схему каскада с эмиттерной связью.

10. Приведите каскодную схему и её основные параметры.

11. Приведите зависимость коэффициента усиления ДК от тока ГСТ.

12. Приведите схемы функциональных устройств на ДК.

6. Рекомендуемая литература

1. Функциональные устройства на микросхемах. Под ред. В.З. Найдерова.-М.:Радио и связь, 1985. – 200с.

2. Остапенко Г.С. Усилительные устройства.- М.: Радио и связь, 1989. – 400 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6

Исследование каскада на операционном усилителе (2 часа)

1 Цель работы

Цель работы состоит в изучении физических и математических моде­лей операционных усилителей (ОУ) и приобретении навыков эксперимен­тального исследования характеристик операционных усилителей и проекти­рования схем на операционных усилителях с отрицательной обратной связью (ООС).

2 Краткая теоретическая справка

Интегральные ОУ являются достаточно сложными усилительными устройствами, содержащими не менее трех каскадов, не считая устройств защиты, коррекции и трансляторов уровня потенциала вниз.

Интегральные ОУ используются в качестве инвертирующих и неин­вертирующих усилителей и повторителей напряжения во многих электрон­ных устройствах. На их основе созданы различные устройства, выполняю­щие математические операции (суммирование, вычитание, логарифмирова­ние, интегрирование, дифференцирование, сравнение, умножение, возведе­ние в степень и т.п.), функциональные преобразователи, гармонические ре­лаксационные генераторы, стабилизаторы напряжения, компараторы, гира­торы, активные фильтры и др.

Подавляющее большинство интегральных ОУ выполняется в виде трехкаскадных усилителей, содержащих входной, промежуточный и оконеч­ный каскады. В качестве входного каскада ОУ в большинстве случаев ис­пользуется дифференциальный каскад (ДК) с большим коэффициентом уси­ления и сильным ослаблением по отношению к синфазным сигналам. Кроме того, ДК может иметь сравнительно большое входное сопротивление.

Промежуточный каскад (ПК может быть несколько) осуществляет ос­новное усиление напряжения и тока ОУ и обеспечивает на выходе ток, доста­точный для возбуждения транзисторов оконечного каскада (ОК).

Оконечный каскад ОУ должен иметь сравнительно большое входное и малое выходное сопротивление, высокий КПД и малые нелинейные искаже­ния при высоком использовании источника питания как по току, так и по на­пряжению.

Этим требованиям удовлетворяют двухтактные эмиттерные или исто­ковые повторители, транзисторы которых работают в режимах В или АВ, с двумя источниками питания.

Таким образом, интегральные ОУ должны иметь как минимум пять выводов: два входных (инвертирующий и неинвертирующий), выходной и два вывода ( ) для подключения источников питания. Помимо того, у инте­гральных ОУ могут быть два вывода (NC) для балансировки и два вы­вода (FC) для коррекции АЧХ.