9.4 Методика выполнения работы
9.4.1 Общие требования
9.4.1.1 Сборка исследуемых схем осуществляется с помощью комплекта монтажных проводов и навесных элементов. В данной работе сменными элементами являются Rос и Rн. Схема лицевой панели стенда «Электроника» приведена на рисунке 9.11. Варианты схем на рисунке выполнены различными типами линий. На входы 1 и 2 поданы напряжения от внутреннего источникам питания, соответственно +5 В и ~7 В. Шины Ш1 … Ш3 используются для питания операционного усилителя (соединение выполнено внутри стенда) и схемы установки нуля ОУ. Сопротивление резистора RI для стенда № 1 равно 39 кОм; № 2 – 30 кОм; № 3 – 15 кОм; № 4 – 51 кОм.
Рисунок 9.11 - Схема соединений
9.4.1.2 При работе с ОУ необходимо соблюдать следующие требования:
первоначально подается напряжение питания, затем входные сигналы; отключение производится в обратном порядке;
нельзя подавать на входы ОУ напряжение больше чем напряжение источника питания;
не оставлять на входах сигнал при обесточенном ОУ;
все измерения проводить относительно общей шины (Ш3);
соединения на лицевой панели стенда должны быть выполнены проводниками минимальной длины с целью устранения самовозбуждения ОУ.
9.4.2 Исследование инвертирующего усилителя
Собрать схему инвертирующего усилителя (рисунок 9.10а).
С помощью потенциометра R8 произвести установку нуля усилителя (при установке нуля инвертирующий вход усилителя соединяется с общей шиной).
Соединить вход усилителя с источником сигнала постоянного тока (вход 1) и снять передаточную характеристику усилителя Uвых = f(Uвх). Сопротивление Rос выдается преподавателем.
Зафиксировать знаки входного и выходного напряжений и измерить величину Uвых min в режиме насыщения.
Соединить вход усилителя с источником сигнала переменного тока и снять передаточную характеристику Uвых = f(Uвх).
Зарисовать форму входного и выходного сигналов при работе усилителя на линейном участке и в режиме насыщения.
Рассчитать
значение коэффициента усиления на
основании экспериментальных данных по
выражению
(значения напряжений брать на линейном
участке).
Рассчитать
теоретическое значение Кос
по выражению
.
Сравнить полученные результаты.
9.4.3 Исследование неинвертирующего усилителя
Собрать схему (рисунок 9.10б) и выполнить операции аналогично пункту 9.4.2.
9.4.4 Исследование усилителя с дифференциальным входом
Собрать схему дифференциального усилителя (рисунок 9.10в).
9.4.4.1 Произвести установку нуля усилителя.
9.4.4.2 Подавая поочередно входной сигнал переменного тока на входы усилителя (второй вход при этом соединяется с общей шиной) определить коэффициент усиления по каждому входу.
9.4.4.3 Подать на один из входов сигнал переменного тока, а на второй постоянного и зарисовать осциллограмму напряжения на выходе при равенстве по амплитуде входных сигналов (работать на линейном участке характеристики). На осциллограмме отметить линию нулевого потенциала.
9.4.4.4 Выполнить пункт 9.4.4.3 изменив присоединение входов усилителя на противоположное.
9.4.4.5 Соединить оба входа усилителя с общей шиной, отключив Rос и замерить напряжение на выходе ОУ.