Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет

имени Гагарина Ю.А.»

Кафедра «Радиоэлектроники и телекоммуникации» Лабораторная работа №2 схемы включения операционных усилителей

Выполнил:

Студент гр. бИКТС-41

Иванин В.В

Проверил:

ассистент Балакин М.И.

Саратов 2014

Фазовращатель

Схема, обеспечивающая идеальный фазовый сдвиг, должна передавать сигнал на выход, не изменяя его амплитуду, но сдвигая фазу на определенный заданный угол.

Целью настоящей лабораторной работы является изучение схемы фазовращателя на ОУ, обеспечивающего сдвиг фазы выходного напряжения относительно входного сигнала без изменения его амплитуды, а так же зависимости сдвига фазы от величины сопротивления RC цепочки, подключенной к неинвертирующему входу. При выполнении лабораторной работы будут построены графики этой зависимости и зависимости угла сдвига фазы от частоты. Она также позволяет выработать навыки экспериментальной работы с ОУ.

Инвертирующий усилитель

Схема инвертирующего усилителя представлена на рисунке:

Входной и выходной сигналы инвертирующего усилителя сдвинуты по фазе друг

относительно друга на 180°. Изменение знака выходного сигнала относительно входного

создается введением отрицательной обратной связи по напряжению по инвертирующему

входу ОУ при помощи резистора Rос. Неинвертирующий вход соединяется с общей точкой

схемы (заземляется). Входной сигнал подается через резистор R1 на инвертирующий вход ОУ.

Благодаря высокому коэффициенту усиления усилителя без ОС, для изменения выходного напряжения усилителя во всем рабочем диапазоне достаточно весьма малого значения Uq.

Обычно максимальное выходное напряжение операционного усилителя Uвых(max) несколько меньше напряжения питания, подаваемого на микросхему.

Если на вход схемы подать положительное напряжение Uвх, то Uq станет положительным и выходной потенциал начнет снижаться (поскольку входное напряжение подано на инвертирующий вход усилителя).

Таким образом, коэффициент усиления инвертирующего каскада ОУ зависит только от

параметров внешней цепи и не зависит от коэффициента усиления самого ОУ. Обычно R1

выбирается так, чтобы не нагружать источник напряжения Uвх, а Rос должно быть достаточно большим, чтобы чрезмерно не нагружать операционный усилитель.

Целью настоящей лабораторной работы является расчет коэффициента усиления схемы инвертирующего усилителя на ОУ, обеспечивающего усиление входного сигнала со сдвигом фазы на 180 градусов, а также выработка навыков экспериментальной работы с ОУ.

Неинвертирующий усилитель

Схема неинвертирующего усилителя представлена на рисунке:

Данная схема позволяет использовать ОУ в качестве неинвертирующего усилителя. Схема обладает очень высоким полным входным сопротивлением, причем коэффициент усиления всей схемы по напряжению может быть жестко задан с помощью сопротивлений R1 и Rос.

В данной схеме входной сигнал подается на неинвертирующий вход ОУ.

Усилитель содержит отрицательную обратную связь по напряжению, создаваемую на резисторе Rос и поданную на инвертирующий вход.

Полное входное сопротивление всей схемы оказывается высоким, поскольку единственный путь для прохождения тока между входом и землей проходит через входные цепи ОУ, обладающие очень высоким сопротивлением.

Сопротивления R1 и Rос образуют делитель напряжения с очень малой нагрузкой, так как ток, необходимый для управления усилителем, очень мал (Iсм ~0).

Сопротивления R1 + Rос следует выбирать так, чтобы общий ток нагрузки с учетом этого сопротивления не превышал максимального выходного тока усилителя.

Целью настоящей лабораторной работы является расчет коэффициента усиления схемы неинвертирующего усилителя на ОУ, а также выработка навыков экспериментальной работы с ОУ.