ЛР7

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ЭПУ

отчет

по лабораторной работе №7

по дисциплине «Аналоговая схемотехника»

Тема: Простейшие схемы усилителей на оу

Студент гр. 9201		Рауан М.
Преподаватель		Симон В.А.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы – изучить свойства и приобрести навыки сборки схем усилительных каскадов на операционном усилителе (ОУ)

Рис а. Универсальная схема усилителя на ОУ

Рис б. Схема для исследования частотных характеристик усилителя на ОУ.

Обработка результатов эксперимента

Конфигурация схемы	Смещение	Uвх, В	8,8	7,6	6,8	5,6	4	3,2	2	0,4	-2	-3,2	-5,2	-7,6	-8,8
Инвертирующая (Uвх=U2)	Без смещения (U1=0)	, В	-9,2	-8,2	-7	-6	-4,2	-3,4	-2,4	-0,8	1,4	2,8	4,8	7,8	-8
			1,04	1,052	1,05	1,02	1,05	1,06	1,16	-	0,8	0,9	0,948	0,964	0,954
			-13,2	-11,4	-10,2	-8,4	-6	-4,8	-3	-0,6	3	4,8	8,4	11,4	13,2
	С положительным смещением (U1=Uсм)	, В	-9,2	-8	-7,4	-5,2	-4,2	-3,6	-2,2	-1	1,6	2,6	5,4	7	-8,6
		, В	-5,7	-3,9	-2,7	-0,9	1.5	2,7	4,5	6,9	10,5	12,3	15.3	18,9	20,7
	С отрицательным смещением(U1=-Uсм)	, В	-9,2	-7,8	-7	-6	-4,2	-3,2	-2,4	-0,8	1,8	3,2	4,6	7,2	-8,6
		, В	-20,7	-18,9	-17,7	-15,9	-13,5	-12,3	-10,5	-8,1	-4,5	-2,7	0,3	3,9	5,7

Таблица 1. Данные инвертирующей схемы

Примеры рассчтов:

Конфигурация схемы	Смещение	Uвх, В	8,8	6,6	3,8	1,8	0,8	-1,8	-3,8	-5,8	-9,6
Не инвертирующая (Uвх=U1)	Без смещения (U2=0)	, В	11	11	10,6	8	5,2	1,4	-1,4	-5,8	-11,6
			1,25	1,6	2,54	3,77	4,58	1,7	1,36	1,4	1,2
			22	16,5	9,5	4,5	2	-4,5	-9,5	-14,5	-24
	С положительным смещением (U2=Uсм)	, В	11	11	7,4	3,6	-1,6	-7,2	-11,6	-11,6	-11,6
		, В	17,2	11,7	4,7	-0,3	-2,8	-9,3	-14,3	-19,3	-28,8
	С отрицательным смещением(U2=-Uсм)	, В	11	11	11	8,8	4,2	0,6	-2,6	-7,2	-11,6
		, В	26,8	21,3	14,3	9,3	6,8	0,3	-4,7	-9,7	19,2

Таблица 2. Данные для неивертирующей схемы

Примеры расчетов:

1,25

Графики зависимостей для инвертирующей схемы:

Рис 1. График зависимости Uвых(Uвх), при Uсм=0 В

Рис 2. График зависимости Uвых(Uвх), при Uсм=3 В

Рис 3. График зависимости Uвых(Uвх), при Uсм=-3 В

Графики зависимостей для неинвертирующей схемы:

Рис 4. График зависимости Uвых(Uвх), при Uсм=0 В

Рис 5. График зависимости Uвых(Uвх), при Uсм=3,2 В

Рис 6. График зависимости Uвых(Uвх), при Uсм=-3,2 В

Собственное напряжение смещения операционного усилителя:

Исследование частотных характеристик схемы:

f, кГц	420	230	90	45	20	10
	0,22	1,2	2,1	1,9	1,7	2,4

Сравнивая и можно сказать, что они очень слабо отличаются

Рис 7. АЧХ схемы

Анализ полученных данных:

Характеристики LM324:

широкий диапазон питающих напряжений: от 3 до 30В

может работать как при однополярном, так и при двуполярном питании

большой коэффициент усиления по напряжению: 100дБ

широкий частотный диапазон:1,3МГц

низкий потребляемый ток на усилитель: 375мкА

низкий входной ток смещения: 2нА

низкое входное напряжение смещения, максимум: 5мВ

не требует внешних цепей частотной коррекции

диапазон входных напряжений от 0 В

Сравнивая данные полученные в лабораторной работе с характеристиками LM324, можно сделать вывод:

1. Питающее напряжение было к диапазону напряжений LM324

2. В лабораторной работе использовались частоты от 10 до 420 кГц, что меньше 1,3 МГц

3. В данной работе использовались довольно большие напряжения смещения (3; 3,2В), что гораздо больше 5 мВ, из этого следует, что LM324 не работал бы при данном напряжении смещения

4. Диапазон входных напряжений соответствует, но не полностью, в работе использовались входные напряжения (от -9,6 до 8,8 В), поэтому для того, чтобы данный прибор работал, мы можем использовать только положительные напряжения.