3.1 Характеристики в частотной области
Интегратор. Заменяя ОУ в схеме рис.8,а на макромодель, получаем эквивалентную схему для исследования интегратора рис.9. Номинальные значения внешних элементов установлены в соответствии с рис.5.1[1].
Рис.9 Эквивалентная схема интегратора
Построить АЧХ интегратора и сравнить с АЧХ ОУ без ОС.
Дифференциатор. Используя рис.8,б и макромодель ОУ получаем эквивалентную схему для исследования дифференциатора (рис.10).
Рис.10 Эквивалентная схема дифференциатора
Построить АЧХ дифференциатора и сравнить с АЧХ ОУ без ОС.
3.2 Характеристики во временной области
Переходные характеристики получаем при подаче на вход исследуемой схемы
напряжения прямоугольной формы. Для этого в схемах рис.9 и рис.10
необходимо переключить источник сигналов с гармонических колебаний на меандр.
Задать двухполярный сигнал ±1мВ. Частота следования прямоугольных импульсов
устанавливается в зависимости от их длительности tИ=1/2f. В[1] для интегратора
и дифференциатора приняты tИ =500 мкс.
Интегратор. Получить диаграмму интегрированных импульсов. Увеличивая длительность
входного импульса определить её значение, при котором линейный закон интегрирования
переходит в экспоненциальный.
!!! Длительность импульса, при котором появляются искажения на диаграмме
интегрирования, может быть на порядок выше исходного. Обратите внимание, что с
увеличением длительности импульса возрастает и размах сигнала.
Дифференциатор. Получить диаграмму дифференцированных импульсов. Используя функцию
параметр, предельно уменьшить номинальное значение сопротивления резистора RО и
сравнить две диаграммы. .
Дополнение: Определить запасы по фазе при двух значениях Rо.
Для этого необходимо разомкнуть цепь ОС, источник сигнала U1 снова сделать гармоническим и перенести на вход разомкнутой петли ОС, освободившийся вывод резистора Rо соединить с общим проводом (рис.11). Вызвать на монитор АЧХ и ПХ петлевого усиления дифференциатора. По АЧХ с помощью линейки находим частоту, на которой модуль коэффициента петлевого усиления становится равным единице (нулю дБ), а по ФЧХ на этой же частоте определяем величину фазового сдвига. Эта величина и будет соответствовать искомому запасу по фазе. Для каждой кривой находим свой запас по фазе.
Рис.11 Схема измерения петлевого усиления в дифференциаторе