Лабораторная работа №7 «Усилительный каскад на оу»

Цель работы - ознакомиться со схемотехникой усилительных каскадов на ОУ и методикой измерения их параметров.

Задание

Исследовать в среде Electronics Workbench схемы усилительных каскадов на ОУ: неинвертирующий, инвертирующий, дифференциальный. ОУ при стандартном напряжении питания U₁=U₂=±15 В выбрать из библиотеки Bur Brn (см. таблицу) типа OPA****.

Вар.№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
****	1013	101Е	111	121	124	128	129	131	177	2107	2111	2131

7.1. Неинвертирующий усилитель

Рис 7.1. Схема неинвертирующего усилителя на ОУ

Источником сигнала является универсальный генератор Function Generator из корзины Instruments, опции которого приведены на рис 7.2.

Рис 7.2. Опции Function Generator

Форма входного и выходного напряжения контролируется Oscilloscope.

Рис 7.3. Осциллограммы входного (кр.) и выходного (син.) сигналов

АЧХ и ФЧХ исследуются Bode Plotter.

Рис 7.4. АЧХ усилителя

Рис 7.5. ФЧХ усилителя

Приборы М₁ – М4 работают в режиме АС и измеряют входные и выходные токи и напряжения сигнала.

Исследовать:

• АЧХ и ФЧХ (подобно рис 7.4, 7.5),

• Коэффициент усиления усилителя Ku на средних частотах и полосу пропускания K_u= , F_в= ;

• Максимальную амплитуду U_{вых max}= неискаженного выходного сигнала;

• Сопротивление усилителя входное R_вх= и выходное R_вых= ;

Собрать схему неинвертирующего усилительного каскада переменного тока (рис 7.6) и провести исследование, как и в предыдущем случае.

Рис 7.6. Неинвертирующий усилительный каскад переменного тока на ОУ

Выводы:

7.2. Инвертирующий усилитель

Рис 7.7. Схема инвертирующего усилительного каскада на ОУ

Исследовать:

• АЧХ и ФЧХ,

• Коэффициент усиления усилителя K_u на средних частотах и полосу пропускания K_u= , F_в= ;

• Максимальную амплитуду U_{вых max}= неискаженного выходного сигнала;

• Сопротивление усилителя входное R_вх= и выходное R_вых= ;

Собрать схему инвертирующего усилительного каскада переменного тока (рис 7.8) и провести исследование, как и в предыдущем случае.

Рис 7.8. Схема инвертирующего усилительного каскада переменного тока на ОУ.

Выводы:

7.3. Дифференциальный усилитеь на оу

Рис 7.9. Дифференциальный усилительный каскад на ОУ

Исследовать:

• АЧХ и ФЧХ,

• Коэффициент усиления для дифференциального сигнала на средних частотах и полосу пропускания K_{u диф} = , F_в= ;

• Максимальную амплитуду U_{вых max}= неискаженного выходного сигнала;

• Сопротивление усилителя входное R_вх= и выходное R_вых= ;

• Измерить коэффициент усиления для синфазного сигнала (рис 7.10). Оба входа ОУ подключены к одному и тому же входному сигналу. К_{u сф}=U_вых(М₄)/U_{вх сф}(М₂). Вычислить коэффициент ослабления синфазного сигнала КОСС= K_{u диф}/ К_{u сф}= .

• Собрать схему дифференциального усилительного каскада переменного тока (рис 7.10) и провести исследование, как и в предыдущем случае.

Рис 7.10. Схема для измерения коэффициента усиления для синфазного сигнала

Провести исследование дифференциального усилительного каскада переменного тока на ОУ (рис 7.11). Зафиксировать АЧХ и ФЧХ такого усилителя и сравнить с параметрами схемы 7.9.

Рис 7.11. Дифференциальный усилительный каскад переменного тока на ОУ

Выводы