lab_4
.docxМИНОБРНАУКИ 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.