4.3 Содержание отчета

Цель работы, схемы включения и параметры ОУ. Коэффициент усиления и смещение нуля разомкнутого ОУ. Результаты экспериментов, графики характеристик, теоретические и экспериментальные значения коэффициентов усиления для каждой из схем, входное и выходное сопротивления. Необходимые пояснения по ходу работы. В выводах кработе сравнить различные схемы включения ОУ. Определите максимальную ошибку при преобразовании кода в число.

5. статические характеристики ТТЛ‑элементов

5.1. Цель работы

Исследование работы элементов TTL-логики в статическом режиме.

5.2. Порядок выполнения работы

1.Входная и передаточная характеристики элемента

Входная характеристика отражает зависимость между входными напряжением и током – Iвх=f(Uвх), передаточная – между входным и выходным напряжениями – Uвых=f(Uвх).

Прочитать файл схемы C:\USERS\WORK\ttl.ewb. Установить сопротивление резистораR5 равным 200Ом,R6 – 3Ком иR7 – 300Ом. Установить желаемые символы для управления

18

Выберите Е_Кравным 9 или 12В. Примите ток коллектораI_К=1,5-2,5мА и определите сопротивление резистораR_К=Е_К/(2I_К). Рассчитайте сопротивления делителя в цепи базыR_б1иR_б2. СопротивлениеR_Э=5 Ом. Включите моделирование и проверьте установленный режим. При необходимости скорректируйте значения резисторовR_б1иR_б2.

2

Рис. 6 Режим по постоянному току

Рис. 7. Усилитель с эмиттерным повторителем

. Соберите схему усилителя с эмиттерным повторителем в соответствии с рис. 7. Для этого подключите к входу усилительного каскада источник сигнала Ес и микроамперметр переменного тока с сопротивлением 10 Ом, а к выходу усилителя – эмиттерный повторитель. Определите сопротивление резистораR_Э2=(U_К-0,6)/I_Э2при токе эмиттера транзистораVT2I_Э2=1,5-2,5мА. Емкость разделительных конденсаторов – 5мкФ, сопротивление нагрузкиR_Н=1кОм. Установите частоту источника сигнала равной заданной частоте генератора, Е_С=10÷20мВ.

Запишите параметры каскада по постоянному току: тип транзисторов VT1 иVT2, напряжения Е_КиU_К1, сопротивления всех

11

резисторов и емкости конденсаторов.

3. Включите схему и измерьте коэффициент усиления усилителяK_U=U_Н/Е_С. Изменяя величину ООС (величинуR_Э1), установите необходимый коэффициент усиления каскадаK_U=3035. Не забывайте при этом корректировать режим транзистораVT1 по постоянному току.

Чем больше K_U, тем больше искажения формы выходного напряжения, а приK_U<29 генерация невозможна (коэффициент усиления по контуру будет меньше 1).

Определите входное сопротивление усилителя R_ВХ=Е_С/I_ВХ.

3. Определите параметры фазосдвигающей RCцепи (рис.10) для заданной частоты генерации, откуда. Величина сопротивления резисторовR=R_ВХ.

Удалите из схемы усилителя источник сигнала и микроамперметр, измеряющий входной ток, и подключите на вход усилителяRCцепочку, как показано на рис.8. Ее вход подключить к эмиттеру транзистораVT2 (к эмиттеру, а не сопротивлениюRн). Величину сопротивления нагрузки установитьRн=2R=2Rвх. К сопротивлению нагрузки параллельно вольтметруUн подключить осциллограф.

У

Рис. 8. Включение

фазосдвигающей цепочки

становите режим нулевых начальных условий – в менюAnalysis/Analysis Options установите на вкладке Instruments значение параметра Initial Conditions равным Set to Zero. Включите режим моделирования. Наблюдайте по вольтметруU_Нвозникновение колебаний – через некоторое время (до 1-2 мин) напряженияU_Нвозрастет до максимального (порядка 0,5-1В). Включите осцилло-граф в режим большого экрана.

Установите параметры развертки и усиления таким образом, чтобы на экране наблюдалось 1-2 периода сигнала, а изображение занимало большую часть экрана.

12

Таблица 6

Ес2=__В	Ес1 [B]
	Uн [B]

4.2.5 Суммирующий усилитель – преобразователь код-напряжение

Соберите схему рис.13. Установите Е_С=0,5В. Для управления ключами установите приведенные на рисунке символы (A,B,C,D). Величину Ес выбрать таким образом, чтобы максимальное значение напряжения на выходе усилителя было равно (0,6÷0,8)U_ВЫХmax.

17

амплитудную характеристику усилителя U_Н=f (Е_С) – не менее 8 точек. Полученные результаты внесите в таб.14 (строка “Инв”). Постройте график U_Н=f (Е_С). Определите фактический коэффициент усиления К_U=ΔU_Н/ΔЕ_Спри U_Н=±2В. Сравните с расчетным значением.

Таблица 5

Ес [B]

-1

0

+1

Инв.

Uн [B]

Неинв

Uн [B]

4.2.3 Неинвертирующийусилитель

Определить теоретическое значение коэффициента передачи усилителя рис.11 для заданных значений сопротивлений резисторов. Выберите диапазон изменения Е_Стаким образом, чтобы напряжение нагрузкиU_Низменялось от –U_Нmaxдо +U_Нmax. Изменяя Ес, снимите амплитудную характеристику усилителя U_Н=f (Е_С) – не менее 8 точек. Полученные результаты внесите в таб.6 (строка “Неинв”). Постройте график U_Н=f (Е_С). Определите фактический коэффициент усиления К_U=ΔU_Н/ΔЕ_Спри U_Н=±2В. Сравните с расчетным значением.

Дифференциальныйусилитель Соберите схему дифференциального усилителя согласно рис.12. Определить теоретическое значение коэффициента передачи усилителя. При напряжении источника Е_С2=1В снимите амплитудную характеристику усилителя U_Н=f (Е_С1). Результаты занесите в таб.5. Постройте график U_Н=f (Е_С1) при Е_С2=1В. Сравните с расчетным значением.

16

Если в течение 2-3 мин не происходит возбуждение колебаний генератора, но схема собрана правильно и правильно установлен режим работы транзисторов по постоянному току, то следует увеличить коэффициент усиления. Для этого необходимо несколько уменьшить сопротивление резистора R_Э1(уменьшить величину ООС).

Если выходной сигнал имеет сильные искажения, то следует несколько увеличить R_Э1(увеличить ООС) для уменьшения коэффициента усиления.

Измерить период колебаний генератора Т и вычислить их частоту f=1/Т. Сравнить с теоретическим значением. Измерить амплитуду колебаний по осциллографу и их действующее значение. Определить время возбуждения генератора. Его определяют как время от момента включения генератора до того момента, когда амплитуда колебаний на выходе достигнет величины 0,9 от ее значения в установившемся режиме.

Записать все параметры генератора: сопротивления всех резисторов, емкости всех конденсаторов, напряжения источника питания Е_Ки режим по постоянному току (U_К1,I_К1,U_Э2иI_Э2), частоту и амплитуду колебаний (амплитуда измеряется по осциллографу) и действующее значение напряжения (вольтметрU_Н), время возбуждения генератора.