2. Исследование инвертирующего усилителя.

Для проведения эксперимента соединить проводником гнезда Х2 иХ7стенда (к гнездуХ8 напряжение не подается). При проведении эксперимента следить, чтобы при нулевом напряжении горизонтальная развертка на экране осциллографа находилась на нулевом уровне. Обратить внимание, что при усилении происходит изменение полярности напряжения.

Порядок проведения исследований следующий.

2.1. При разомкнутом ключе S1и установленном штеккере осциллографа в гнездоХ9провести оговоренные в п.п. 1.1 и 1.2 измерения входного напряжения и определить его величину, соответствующую режиму перехода из линейного усиления в нелинейный. Для этого режима измерить величины входного и выходного напряжений сначала при разомкнутом ключеS1, а затем при замкнутом. Результаты измерений занести в табл.2.

Таблица 2

Данные исследования инвертирующего усилителя

Uвх	ключ S1замкнут			ключ S2разомкнут
	Uвых	Kuu, эксп	Kuu, расч	Uвых	Kuu, эксп	Kuu, расч

2.2. Для двух значений входного напряжения, соответствующих примерно 0,6 и 0,3 от замеренного в п.2.1 и той же полярности, и двух состояниях ключа S1измерить входные и выходные напряжения. Данные измерений занести в табл.2.

2.3. По результатам измерений в п.п. 2.1 и 2.2 провести расчет экспериментальных значений коэффициента усиления. Полученные данные занести в колонку «K_uu, эксп» табл.2.

2.4. С использованием соотношения (3) рассчитать значение коэффициента усиления инвертирующего усилителя при его работе в линейном режиме. Внести рассчитанные для двух состояний ключа S1данные в колонку «K_uu, расч» табл.2.

2.5. Дать объяснение полученным результатам.

Исследование инвертирующего сумматора.

Для проведения эксперимента соединить проводниками гнезда Х2 сХ7, аХ4 сХ8. КлючS1замкнуть. Следить, чтобы при нулевом напряжении горизонтальная развертка на экране осциллографа находилась на нулевом уровне.

Порядок проведения исследований следующий.

3.1. Для четырех сочетаний напряжений от источников E₁иE₂измерить величины напряжений на входах и выходе сумматора (гнездаХ1,Х3 иХ9). При этом выходные напряжения должны быть меньше величины, определенной в п. 2.1, а в двух сочетаниях напряжения источниковE₁иE₂должны быть разных полярностей. Результаты измерений занести в табл.3.

Таблица 3

Данные исследования инвертирующего сумматора

Uвх1, В	Uвх2, В	Uвых экспВ	Uвых расчВ

3.2. С использованием соотношения (7) провести расчеты напряжения на выходе сумматора при значениях входных напряжений, записанных в табл.3. Результаты расчета внести в колонку U_{вых расч}. табл.3.

3.3. Дать объяснение полученным результатам.

4. Исследование активных фильтров.

Исследуются амплитудно-частотные характеристики активных фильтров трех видов: низких и высоких частот, а также полосового фильтра. Переход от одного вида фильтра к другому осуществляется нажатием или отжатием кнопок ключей S2иS3. Исследование поводится при амплитуде переменного напряжения на входе фильтра, равного 1 В. Измерение этой величины производится по разностиhмежду вертикальными координатами точек максимального и минимального значений напряжений на экране осциллографа, выше описанную в малых делениях масштабной сетки. Величина определенной амплитуды напряжений рассчитывается по формуле

U_m = h,

где K – положение указателя лимба масштаба вертикальной развертки (дел/вольт),

h – измеренное расстояние луча от нулевого уровня в малых делениях масштабной сетки.

n – число малых делений, соответствующее одному большому делению масштабной сетки на экране осциллографа.

Изменение частоты входного напряжения производится нажатием соответствующей кнопки переключателя «кГц(α)» на панели стенда.

Порядок проведения исследований следующий.

4.1. Нажать кнопки ключей S2иS3, сформировав тем самым фильтр низких частот.

4.2. Нажатием кнопки переключателя «кГц(α)» установить частоту входного напряжения, равную 0,08 кГц.

4.3. Установить штеккер осциллографа в гнездо Х10и с помощью ручкиE_гвыставить амплитуду входного напряжения, равную 1 В.

4.4. Установить штеккер осциллографа в гнездо Х11и провести измерение амплитуды напряжения на выходе фильтра U_выхm. Результат измерения занести в табл.4.

4.5. Отжать кнопки ключей S2иS3, сформировав тем самым фильтр высоких частот, и провести измерение амплитуды напряжения на выходе фильтра. Результат измерения занести в табл.4.

Таблица 4

Амплитудно-частотные характеристики фильтров

	f, кГц	0,08	0,15	0,4	0,8	1,0	1,2	3,0	5,0	10,0	20,0
S2 откл S3 откл	Uвыхm,В
	Кu экс
	Кu расч
S2 вкл S3 вкл	Uвыхm,В
	Кu экс
	Кu расч
S2 вкл S3 откл	Uвыхm,В
	Кu экс
	Кu расч

4.6. Нажать кнопку ключа S3(ключS2остается разомкнутым), сформировав тем самым полосовой фильтр. Провести измерение амплитуды напряжения на выходе фильтра. Результат измерения занести в табл.4.

4.7. Провести операции по п.п. 4.1-4.6 для всех частот, указанных в табл.4.

4.8. С использованием полученных данных U_выхmпровести расчет значений коэффициента передачи для трех видов фильтра. Результаты расчета занести в табл.4, как экспериментальные значения.

4.9. С использованием соотношений (11) – (13) провести расчеты значений коэффициента передачи для трех видов фильтра. Результаты занести в табл.4 как данные расчета.

4.10. Построить графики зависимостей расчетных значений коэффициента передачи от частоты для каждого вида фильтра. Проставить точки, соответствующие экспериментальным данным. При построении графиков значения частоты целесообразно представлять в логарифмическом масштабе (рис.8).

4.11. С использованием соотношений (14) – (16) рассчитать значения граничных условий частоты фильтров низкой и высокой частот, а также резонансной частоты полосового фильтра. Для резонансной частоты по соотношению (11) определить соответствующее ей значение коэффициента передачи полосового фильтра. Результаты расчетов отметить точками на графиках, построенных по п.4.10.