Розрахунок каскадів на операційних підсилювачах

1 Мета роботи: навчитись використовувати ІМС операційних підсилювачів для побудови різних видів підсилювачів, розраховувати їх параметри.

2 Перелік питань для теоретичної підготовки:

1. Диференціальні підсилювачі.

2. Структура операційних підсилювачів.

3. Основні параметри і характеристики

4. Інвертуючий підсилювач на ОП

5. Неінвертуючий підсилювач на ОП.

6. Суматор на ОП

3 Завдання

За індивідуальним варіантом завдання таблиці 2.1:

1. Замалювати за заданими даними відповідну схему підсилювача на ОП.

2. Розрахувати параметри даного підсилювача.

3. Розрахувати потужності розсіювання на резисторах схеми.

4. Вирішити додаткові задачі згідно варіанту.

* Завдання підвищеної складності

4 Методика виконання завдання:

Вихідні дані:

1) тип та схема підсилюючого каскаду – інвертуючий підсилювач;

2) величина опору ;

3) напрямки протікання струмів у гілках каскаду та величини струмів І₂=0,04 мА, І₃=0,02 мА;

4) величина напруги U₂= - 4,4 В;

5) побудову каскаду виконувати на ІМС ОП типу 140УД7, вважаючи ОП ідеальним, з напругою живлення ±12 В.

Рисунок 2.1 -Розрахункова схема інвертуючого підсилювача на ОП

Необхідно визначити:

1) опори резисторів ;

2) величини напруги U₁ і струму І₁;

3) коефіцієнт підсилення К_UЗЗ;

4) дійсні напрямки протікання струмів;

5) типи та потужності резисторів каскаду.

Розрахунок:

Опір вихідного кола:

.

Вибираємо резистор з опором 220 кОм.

Оскільки потенціал інвертуючого входу ОП для схеми інвертуючого підсилювача дорівнює нулю, маємо:

;

.

За формулою для коефіцієнта підсилення інвертуючого підсилювача маємо:

.

Опір кола зворотнього зв’язку:

.

Вибираємо резистор з опором 110 кОм.

Розраховуємо потужність, що виділяється на резисторах:

;

;

.

Вибираємо резистори R₁, R₂, R₃ типу С2-33 з номінальною потужністю 0,125 Вт.

Напрямки протікання струмів І₁, І₂ співпадають з вказаними на розрахунковій схемі, а напрямок протікання струму І₃ є зворотнім до указаного.

5 Варіанти завдань:

Таблиця 2.1 – Варіанти завдань з вихідними даними для розрахунку

Варіант	Параметри схеми
	R1, кОм	R2, кОм	R3, кОм	U1, В	U2, В	І1, мА	І2, мА	І3, мА	КUзз
	х	75	6,2	х	х	х	х	1	-50
	1,2	х	х	х	-5	х	х	2,5	-100
	х	х	2,4	0,01	х	х	0,05	х	-120
	х	240	х	х	1,2	0,005	х	1	-10
	1	х	х	х	-2,2	х	0,02	0,01	х
	2	х	х	-0,05	х	х	х	0,55	-110
	1,1	33	2,2	х	х	0,2	х	х	х
	х	150	12,4	х	х	х	х	2	-100
	2,2	66	2,2	х	х	0,4	х	х	х
	1,2	х	х	х	-10	х	х	5	-200
	х	х	4,8	0,02	х	х	0,1	х	-240
	х	240	х	х	2,4	0,01	х	2	-20
	х	х	9,6	0,04	х	х	0,2	х	-480
	4	х	х	-0,1	х	х	х	1,1	-220
	2,2	66	4,4	х	х	0,4	х	х	х
	х	225	18,6	х	х	х	х	3	-150
	3,3	99	6,6	х	х	0,6	х	х	х
	1,2	х	х	х	-15	х	х	7,5	-300
	х	х	7,2	0,03	х	х	0,15	х	-360
	х	х	х	х	3,6	0,015	х	3	-30
	1	х	х	х	-6,6	х	0,06	0,03	х
	6	х	х	-0,15	х	х	х	1,65	-330
	3,3	99	6,6	х	х	0,2	х	х	х
	х	300	24,8	х	х	х	х	4	-200
	4,4	132	8,8	х	х	0,8	х	х	х
	1,5	х	х	х	-20	х	х	10	-400
	1,2	х	х	х	-4,4	х	0,04	0,02	х