5.5. Исследование вычитателя на оу

Соберите схему рис. 5: к, к. Вычислите по (27) и (28) значения выравнивающих сопротивлений и . Установите нуль на вы­ходе. Установите на Х8 и Х9 заданные в табл. 1 значения и . Выклю­чите питание. Соедините Х8 и Х11, Х9 и Х23. Включите питание и по при­бору PV зафиксируйте (в п. 2 «вправо» S4 размах шкалы PV равен В).

Сравните результат с теоретическим значением , вычисленным по формуле (25).

Проделайте опыт для к. Сравните точность суммирования для двух значений . Точность суммирования оцените по формуле:

,

где .

4 Содержание отчета

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

1. цель и задачи работы;

2. схему неинвертирующего каскада (НК);

3. расчетные и экспериментальные параметры и характеристики НК, определяемые в п.5.1;

4. схему инвертирующего каскада (ИК);

5. расчетные и экспериментальные параметры и характеристики ИК, определяемые в п.5.2;

6. схему сумматора на ОУ, его теоретические и экспериментальные па­раметры, определяемые в п.5.3;

7. схему вычитателя на ОУ, его теоретические и экспериментальные па­раметры, определяемые в п.5.4.

5. Контрольные вопросы

1. Приведите схему НК на ОУ.

2. Приведите вывод усиления НК на ОУ.

3. Приведите схему повторителя на ОУ.

4. Приведите уравнение ЧХ каскада на ОУ с коррекцией и без коррек­ции.

5. Приведите уравнение ПХ каскада на ОУ с коррекцией и без коррек­ции.

6. Поясните методы определения скорости нарастания выходного на­пряжения и выходного сопротивления ОУ.

7. Приведите схему ИК на ОУ.

8. Приведите вывод коэффициента усиления ИК на ОУ.

9. Поясните метод определения входного сопротивления ОУ.

10. Приведите схему сумматора на ОУ.

11. Приведите схему вычитателя на ОУ.

Рекомендуемая литература

1. Алексеев А. Г., Войшвилло Г. В. Операционные усилители и их применение. – М.: Радио и связь, 1989. – 120 с.

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

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7

Исследование активных фильтров (2 часа)

1 Цель работы

Цель работы состоит в изучении физических и математических моделей активных RC-фильтров (АФ) с положительной (ПОС) и отрицательной (ООС) и приобретении навыков синтезирования схем (АФ) по заданным амплитудно-частотным характеристикам (АЧХ) и экспериментального исследования АЧХ RC-фильтров с ПОС и ООС.

2 Краткая теоретическая справка

0. 2.1.Общие сведения об аф

Активные RC-фильтры – это устройства, содержащие усилительные элементы (ОУ) с различной внешней частотно-зависимой ОС на RC-элементах и позволяющие осуществлять фильтрацию сигналов с единовременным усилением (или без усиления). Активные RC-фильтры позволяют исключить в фильтрующих цепях индуктивности, которые на низких частотах имеют значительную величину, массу и габариты. АФ могут быть выполнены на гибридных ИС.

В зависимости от полос пропускания и подавления (задержки) и их размещения в частотной области активные RC-фильтры разделяют на фильтры нижних (ФНЧ), верхних (ФВЧ) частот, а также (ПФ) и режекторные (заграждающие) фильтры (ЗФ).

Рис. 1. АЧХ (K(f)=U (f)/U (f)) фильтров:

а – ФНЧ, б – ФВЧ, в – ПФ, г – ЗФ,

- идеального АФ, - - - - - реального АФ.

Схемные построения, число звеньев, порядок активных RC-фильтров определяются расположением этих полос и требованиями по крутизне спада (подъема) АЧХ и остаточного затухания вне полосы пропускания (прозрачности). Порядок звена фильтра определяется числом реактивных элементов, включаемых во внешние, выходные, входные цепи, и цепи частотно-зависимой ОС.

Свойства активного RC-фильтра оценивают параметрами: час­тотами среза нижней и верхней и , на которых передаточный коэффициент падает (или увеличивается) на 3 дБ, средней частотой настройки фильтра , эквивалентной добротностью Q или затуханием , полосой пропускания (заграждения) , коэффициентом усиления в полосе усиления (заграждения) K(f), коэффициентом прямоугольности. АЧХ - для ПФ и для ЗФ, допустимой неравномерностью АЧХ в полосе пропускания , где - максимальный коэффициент передачи АФ, - передаточный коэффициент на текущей частоте. Чаще всего берётся на и , а на .