lab_4

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра САПР

отчет

по лабораторной работе №4

по дисциплине «Схемотехника»

Тема: Типовые схемы с использованием операционных усилителей

Студент гр. 7303
Преподаватель		Андреев В.С.

Санкт-Петербург

2019

Цель работы.

Ознакомиться с принципами работы операционных усилителей. Исследовать схемы инвертирующего усилителя и инвертирующего сумматора, построенные на базе операционного усилителя LM741CN.

Задачи.

На данную лабораторную работу установлены следующие цели:

1) Построить компьютерные модели инвертирующего усилителя и инвертирующего сумматора в среде NI Multisim;

2) Исследовать реакцию моделей при подаче на их вход различных сигналов при помощи виртуального осциллографа;

3) Построить АЧХ и ФЧХ для модели инвертирующего усилителя в среде NI Multisim

4) Собрать схемы инвертирующего усилителя и инвертирующего сумматора из реальных компонентов с использованием LM741CN на макетной плате учебной станции NI ELVIS;

5) Повторить пункт 2 и 3, используя учебную станцию NI ELVIS;

6) Сравнить полученные результаты исследований компьютерной модели и макета, сделать выводы по проделанной работе.

Основные теоретические положения.

Инвертирующий усилитель – модифицированный инвертирующий повторитель напряжения, который может получить почти любой коэффициент усиления, пока коэффициент усиления находится в пределах конструктивных характеристик операционного усилителя.

Инвертирующий сумматор строится на основе инвертирующего усилителя и предназначен для формирования на выходе напряжения, равного усиленной алгебраической сумме нескольких входных напряжений, т. е. выполняет математическую операцию суммирования нескольких сигналов. При этом суммарный сигнал дополнительно инвертируется, отсюда и название.

Рисунок 1 – Инвертирующий усилитель.

Рисунок 2 – Инвертирующий сумматор.

Экспериментальные результаты.

В ходе моделирования инвертирующего усилителя в приложении Multisim были получены осциллограмма и АЧХ представленные на рис.3 и рис.4.

Рисунок 3 – Осциллограмма инвертирующего усилителя.

Рисунок 4 – Амплитудно-частотная характеристика инвертирующего усилителя.

Затем эта же схема была собрана на установке ELVIS, с помощью которой были получены осциллограмма и АЧХ представленные на рис.5 и рис.6.

Рисунок 5 – Осциллограмма инвертирующего усилителя.

Рисунок 6 – Амплитудно-частотная характеристика инвертирующего усилителя.

В приложении Multisim был построен инвертирующий сумматор и получена осциллограмма представленная на рис.7.

Рисунок 7 – Осциллограмма инвертирующего сумматора.

Затем эта же схема была собрана на установке ELVIS, на рис.8 и рис.9 представлены входной и выходной с инвертирующего сумматора сигналы.

Рисунок 8 – Входные сигналы.

Рисунок 9 – Выходной сигнал.

Выводы.

В ходе выполнения работы были изучены принципы работы операционных усилителей, исследованы схемы инвертирующего усилителя и инвертирующего сумматора, построенные на базе операционного усилителя LM741CN.