Контрольные вопросы

1. Объясните влияние напряжения смещения ОУ на ошибку суммирования постоянных напряжений на рис.1

2. Из каких условий выводится соотношение между входным и выходным напряжением в схеме сумматора на основе ОУ

3. Как можно реализовать схему для суммирования трех и более входных напряжений

4. Перечислите возможные способы изменения коэффициентов суммирования сигналов на схемах

5. При каких ограничениях на выходные сигналы схема сумматора работает в линейном режиме

6. На основе проведенных экспериментов проанализируйте влияние входных воздействий на выходной сигнал интегратора и дифференциатора

7. На основе проведенных экспериментов проанализируйте влияние параметров элементов интегратора и дифференциатора на выходной сигнал.

8. Области применения интегратора и дифференциатора на основе ОУ

Лабораторная работа №9 Исследование работы избирательных усилителей в цепи обратной связи

Цель работы: Исследование амплитудно-частотных характеристик избирательных усилителей с обратными связями.

Приборы и элементы:

Приборы и элементы	Расположение на панели	Приборы и элементы	Расположение на панели
Резисторы	Basic	ОУ LM741	Analog Ics
Конденсаторы	Basic	Функиональный генератор	Instruments
Заземление	Sources	Осциллограф	Instruments

Теоретическое введение:

Избирательные усилители - это особый класс усилителей, свойство которых выделять (избирать) один "полезный" сигнал из целого ряда входных сигналов. Коэффициент усиления (передачи) избирательного усилителя зависит от частоты. В узкой полосе частот "полезный" сигнал имеет максимальный коэффициент усиления, сигналы других частот имеют резкий спад (уменьшение) усиления. Такое свойство избирательности достигается включением специальных фильтров в основную цепь усилителя или в цепь обратной связи. В данной лабораторной работе исследуются низкочастотные избирательные (узкополосные) усилители, в цепи обратных связей которых включены частотно-зависимые RC-элементы. Широкое применение в избирательных усилителях получил фильтр – двойной Т-образный мост, включенный в цепь обратной связи (рис. 9.1).

Рис. 9.1

Избирательный усилитель, электрическая схема которого приведена на рис.1, собран на базе операционного усилителя (микросхемы). В цепь обратной связи усилителя включен двойной Т-образиый мост: вход фильтра подключен к выходу усилителя, выход фильтра подключен к инвертирующему входу усилителя.

Коэффициент передачи фильтра:

где - коэффициент передачи фильтра;

- сигнал на выходе фильтра;

сигнал на входе фильтра.

В узкой полосе частот коэффициент передачи фильтра снижается до значения , на остальных частотах. Частотная характерис­тика фильтра представлена на рис. 9.2.

Рис 9.2

Коэффициент передачи фильтра в составе избирательного усилителя запишется как

где - напряжение на выходе усилителя;

- напряжение обратной связи.

Следует заметить, что и,,Частотаназывается квазирезонансной. На этой частоте - избирательный усилитель имеет максимальный коэффициент усиления. Амплитудно-частотная характеристика изображена на рис.9.3.

Рис 9.3

Полоса пропускания избирательного усилителя: определяется допустимым уровнем снижения коэффициента усиления.

Обычно допускается снижение коэффициента усиления в раз, т.е. полоса пропускания измеряется на уровне.

Коэффициент усиления избирательного усилителя:

где - комплексная величина выходного напряжения;

- комплексная величина входного напряжения;

- комплексная величина напряжения обратной связи;

- коэффициент усиления избирательного усилителя;

- коэффициент усиления усилителя без обратной связи;

- коэффициент передачи фильтра. Избирательные усилители, собранные на базе операционных

усилителей с большим коэффициентом усиления , могут содержать интегродифференцирующую обратную связь для расширения полосы пропускания. Электрическая схема такого избирательного усилителя приведена на рис. 9.4.

рис. 9.4.

Обратная связь усилителя содержит: RICI - интегрирующую цепочку, R2С2-дифференцирующую цепочку. Квазирезонансная частота:

Полоса пропускания усилителя определится снижением коэффициента усиления до уровня 0,7К₀.