Санкт-Петербургский политехнический университет
Высшая школа электроэнергетических систем
Лаборатория электрических аппаратов
Студент
Специальность электроэнергетика и электротехника
2 курса, группа № 3231302
„28“ октября 2020г.
Работа принята
Отчет о работе
Исследование инвертирующего усилителя и интегратора
Рис. 1. Схема исследования инвертирующего усилителя
Рис. 2. Схема для снятия амплитудно-частотной характеристики инвертирующего усилителя
Табл.
1. Амплитудная характеристика усилителя
на постоянном токе
№ п/п |
Uвх, В |
Uвых, В |
1 |
-13,5 |
15,0 |
2 |
-2,8 |
13,5 |
3 |
2,8 |
-13,9 |
4 |
13 |
-15,0 |
Рис. 4. Амплитудная характеристика усилителя на постоянном токе
Коэффициент усиления ОУ равен:
По графику коэффициент усиления ОУ равен:
Табл.
2. Амплитудно-частотная характеристика
инвертирующего усилителя
№ |
fсиг, Гц |
Uвых, В |
A=Uвых/Uвых max, о.е. |
1 |
300 |
10 |
1,00 |
2 |
400 |
9,8 |
0,98 |
3 |
470 |
9,8 |
0,98 |
4 |
550 |
9,4 |
0,94 |
5 |
650 |
9,2 |
0,92 |
6 |
820 |
9 |
0,90 |
7 |
1000 |
8,8 |
0,88 |
8 |
1200 |
8,6 |
0,86 |
9 |
1900 |
7 |
0,70 |
Рис. 5. Амплитудно-частотная характеристика инвертирующего усилителя
Ширина полосы пропускания усилителя:
Табл. 3. Амплитудно-частотная характеристика интегратора
№ |
fсиг, Гц |
Uвых, В |
A=Uвых/Uвых max, о.е. |
1 |
400 |
13,3 |
1,00 |
2 |
420 |
12,8 |
0,96 |
3 |
450 |
11,8 |
0,89 |
4 |
480 |
11,1 |
0,83 |
5 |
510 |
10,5 |
0,79 |
6 |
530 |
10,2 |
0,77 |
7 |
560 |
9,5 |
0,71 |
Рис. 6. Амплитудно-частотная характеристика интегратора
Из графика Амплитудно-частотной характеристики интегратора (см. рис. 6) определим значение fгр:
Рис. 7. Осциллограмма напряжения на инвертирующем входе усилителя Uвх (CH 1) и выходе усилителя Uвых (CH 2) в опыте исследования интегратора на операционном усилителе при f ≈ 300Гц
Рис. 8. Осциллограмма напряжения на инвертирующем входе усилителя Uвх (CH 1) и выходе усилителя Uвых (CH 2) в опыте исследования интегратора на операционном усилителе при f ≈ 400 Гц
Анализ полученных результатов и выводы:
В ходе работы были исследованы инвертирующий усилитель и интегратор. В результате работы были получены амплитудная и амплитудно-частотная характеристика инвертирующего усилителя. Из графика, представленного на рис. 4, по линейному участку коэффициент усиления ОУ: А=-4,89, что ненамного отличается от теоретического значения А=-5. По АЧХ определили полосу пропускания: .
Была построена АЧХ интегратора, по которой определи полосу пропускания: . Получены осциллограммы переменного напряжения на инвертирующем входе усилителя при разных частотах и режимах (в режиме генератора синусоидального напряжения и в режиме генератора пилообразного напряжения).
Перечень применявшихся приборов:
№ п/п |
Наименование и обозначение прибора |
Измеряемая величина |
Класс точности |
Тип системы |
Пределы измерений |
1 |
Мультиметр, V1 |
U – |
0,5 |
цифр. |
VDC: 0…1000 В |
2 |
Мультиметр, V2 |
U |
0,5 |
цифр. |
VAC: 0…600 В VDC: 0…1000 В |
4 |
Осциллограф |
U~ |
|
цифр. |
0…400 В |
Подпись выполнившего работу ______________