Опыт 2 –Дифференциатор

Задание:

1. Соберите схему дифференциатора, приведенную на Рисунок 10.2, с реальным ОУ (например, LM 741).

Исходные данные:

U_вых = - К * (dU_вх / dt), (10.3)

где

К = RC. (10.4)

2. Рассчитайте величину R при условии, что К = Ni * 100, где Ni – порядковый номер студента в журнале группы и С = 1 мкФ.

3. Исследуйте форму сигнала на выходе дифференциатора при подаче на его вход сигналов прямоугольной формы со следующими параметрами:

U_вх = 2 В,

f_вх = 500 Гц.

Рисунок 10.2

Опыт 3 – Последовательное соединение интегратора и дифференциатора

Поскольку дифференцирование и интегрирование являются взаимно обратными операциями, следует ожидать, что, подав на вход интегратора прямоугольные импульсные сигналы и продифференцировав его выходной сигнал, мы опять получим прямоугольные сигналы. Проверьте это на практике!

Задание:

1. Соедините последовательно схемы интегратора и дифференциатора, которые были исследованы в опытах 1 и 2 (см. рис. 10.1 и 10.2). Параметры элементов схем прежние.

2. Подайте на вход интегратора с выхода генератора G сигналы прямоугольной формы со следующими параметрами

U_вх = 2 В,

f_вх = 500 Гц.

3. Исследуйте форму сигналов на выходах интегратора и дифференциатора с помощью осциллографа.

4. Сравните формы и параметры сигналов на входе интегратора и выходе дифференциатора.

Каковы Ваши выводы?

Контрольные вопросы:

1. Объясните, каким образом можно уменьшить погрешность выходного напряжения реального интегратора.

2. Докажите, что выходной сигнал схемы, приведенной ниже, равен разности интегралов от входных напряжений.

Лабораторная работа № 7 Тема: Функциональные устройства на оу

Цель работы: Исследовать ряд функциональных устройств на основе операционных усилителей (ОУ) и более детально изучить их принципы действия, настройки и особенности реализации.

Порядок выполнения:

1. В каждом опыте необходимо:

2. Собрать в соответствии с заданием исследуемые схемы с подключением необходимых контрольно-измерительных приборов.

3. Задать и рассчитать параметры всех элементов исследуемой схемы в соответствии с заданием.

4. Осуществить настройку всех используемых приборов.

5. Запустить схему на моделирование и выполнить все эксперименты в соответствии с заданием.

6. Сохранять результаты каждого эксперимента в соответствующих файлах.

Опыт 1 – Ограничитель уровня сигнала

Задание:

1. Соберите схему ограничителя на ОУ, приведенную на Рисунок 10.4, с реальными ОУ (например, LM 741) и диодом (например, 1N914).

2. Испытайте ее, подавая на инвертирующий вход ОУ синусоидальный сигнал со следующими параметрами:

U_вх = Ni (B),

где Ni – порядковый номер студента в журнале группы.

f_вх = 1 кГц,

а на неинвертирующий вход – постоянное напряжение ограничения (Uo) .

Понаблюдайте с помощью осциллографа за входным и выходным сигналами (U_вх и U_вых), изменяя амплитуду и полярность напряжения Uo а также подключение диода VD1 (меняя местами анод и катод).

Проанализируйте результаты эксперимента и сделайте соответствующие выводы!

3. Увеличивая частоту входного сигнала, посмотрите изменится ли U_вых на более высоких частотах и если да, то почему?

Рисунок 12.1.