18
.docx
Цель работы: изучение возможностей практического использования операционного усилителя типа К140УД1408; исследование типовых линейных электронных устройств обработки сигналов, выполненных на базе этого усилителя
Схемы исследуемых устройств:
Таблицы проделанных экспериментальных измерений, данные теоретических расчетов, комментарии к ним.
*Из-за повышенных помех, некоторые данные имеют высокую погрешность
Таблица 1
Амплитудная хар-ка усилителя в различных схемах включения
S1 |
1 |
2 |
|||||
включение |
Инвертирующее |
Неинвертирующее |
|||||
S2 |
1 |
2 |
1 |
||||
Вид ОС |
Roc-=22кОм |
Roc-=100кОм |
Roc-=22кОм |
||||
U вх, В |
U вых, В |
Uт. вых, В |
U вых, В |
Uт. вых, В |
U вых, В |
Uт. вых, В |
|
0,002 |
0,0004 |
0,0044 |
0,023 |
0,02 |
0,007 |
0,0064 |
|
0,005 |
0,0008 |
|
0,052 |
|
0,016 |
|
|
0,01 |
0,016 |
0,102 |
0,033 |
||||
0,02 |
0,032 |
0,204 |
0,064 |
||||
0,05 |
0,081 |
0,51 |
0,161 |
||||
0,1 |
0,227 |
1,01 |
0,319 |
||||
0,2 |
0,439 |
2,053 |
0,642 |
||||
0,3 |
0,668 |
3,064 |
0,967 |
||||
0,5 |
1,116 |
5,095 |
1,614 |
||||
0,7 |
1,548 |
7,042 |
2,258 |
||||
1 |
2,22 |
8,779 |
3,218 |
||||
2 |
4,416 |
10,294 |
6,482 |
||||
5 |
5,021 |
11 |
11,103 |
50 |
9,993 |
11 |
|
Таблица 2
Исследование АЧХ устройств на ОУ в различных схемах включения
S2 |
1 |
2 |
35 |
||
Вид OC |
Roc=22 кОм |
Roc=100 кОм |
Сос=0.1 мкФ |
||
S3 |
I |
II |
I |
II |
I |
коррекция |
простая |
сложная |
простая |
сложная |
простая |
fвх, Гц |
Uвых, В |
||||
10 |
1,32 |
1,32 |
7,16 |
7,16 |
7,16 |
20 |
1,53 |
1,53 |
7,17 |
7,17 |
7,17 |
50 |
1,53 |
1,53 |
7,12 |
7,12 |
7,12 |
100 |
1,53 |
1,53 |
7,15 |
7,15 |
7,15 |
300 |
1,53 |
1,53 |
7,13 |
7,113 |
7,13 |
1000 |
1,55 |
1,55 |
5,8 |
5,8 |
5,8 |
3000 |
1,52 |
1,54 |
2,1 |
2,1 |
2,1 |
10000 |
0,62 |
1,57 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
20000 |
0,31 |
1,52 |
0,33 |
0,33 |
0,33 |
30000 |
0,21 |
1,35 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
50000 |
0,13 |
0,85 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
100000 |
0,079 |
0,46 |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
200000 |
0,06 |
0,25 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
Таблица 3
вид OC |
Roc=22 кОм |
Roc=100 кОм |
Сос=0.1 мкФ |
|||||||||||||
коррекция |
простая |
сложная |
простая |
сложная |
простая |
|||||||||||
fвх, Гц |
Uвых, В |
KudB |
Uвых, В |
KudB |
Uвых, В |
KudB |
Uвых, В |
KudB |
Uвых, В |
KudB |
||||||
10 |
1,32 |
5,509518 |
1,32 |
5,509518 |
7,16 |
20,1963 |
7,16 |
20,1963 |
7,16 |
20,1963 |
||||||
20 |
1,53 |
6,791868 |
1,53 |
6,791868 |
7,17 |
20,20842 |
7,17 |
20,20842 |
7,17 |
20,20842 |
||||||
50 |
1,53 |
6,791868 |
1,53 |
6,791868 |
7,12 |
20,14764 |
7,12 |
20,14764 |
7,12 |
20,14764 |
||||||
100 |
1,53 |
6,791868 |
1,53 |
6,791868 |
7,15 |
20,18416 |
7,15 |
20,18416 |
7,15 |
20,18416 |
||||||
300 |
1,53 |
6,791868 |
1,53 |
6,791868 |
7,13 |
20,15983 |
7,113 |
20,1391 |
7,13 |
20,15983 |
||||||
1000 |
1,55 |
6,904673 |
1,55 |
6,904673 |
5,8 |
18,3666 |
5,8 |
18,3666 |
5,8 |
18,3666 |
||||||
3000 |
1,52 |
6,734911 |
1,54 |
6,848454 |
2,1 |
9,542425 |
2,1 |
9,542425 |
2,1 |
9,542425 |
||||||
10000 |
0,62 |
-1,05413 |
1,57 |
7,016032 |
0,65 |
-0,64369 |
0,65 |
-0,64369 |
0,65 |
-0,64369 |
||||||
20000 |
0,31 |
-7,07473 |
1,52 |
6,734911 |
0,33 |
-6,53168 |
0,33 |
-6,53168 |
0,33 |
-6,53168 |
||||||
30000 |
0,21 |
-10,4576 |
1,35 |
5,704715 |
0,2 |
-10,8814 |
0,2 |
-10,8814 |
0,2 |
-10,8814 |
||||||
50000 |
0,13 |
-14,6231 |
0,85 |
1,686418 |
0,1 |
-16,902 |
0,1 |
-16,902 |
0,1 |
-16,902 |
||||||
100000 |
0,079 |
-18,9494 |
0,46 |
-3,6468 |
0,09 |
-17,8171 |
0,09 |
-17,8171 |
0,09 |
-17,8171 |
||||||
200000 |
0,06 |
-21,3389 |
0,25 |
-8,94316 |
0,06 |
-21,3389 |
0,06 |
-21,3389 |
0,06 |
-21,3389 |
||||||
*Каждая схема включения дополняется расчётными значениями коэф. усиления в децибелах по формуле:
графики АЧХ (зависимости KU dB от f) для всех четырех исследованных схем масштабного усилителя на одном графике в полулогарифмическом масштабе:
графики АЧХ для интегрирующего усилителя: экспериментальная и теоретическая (вычисленная по формуле) обе зависимости на одном графике, в полулогарифмическом масштабе:
Выводы по результатам работы:
Большая степень соответствия теоретический и экспериментальных амплитудных характеристик масштабных усилителей на ОУ
Есть разница между использованием сложной частотной коррекции вместо простой в пользу сложной
Чем больше задан коэффициент усиления, тем уже оказывается полоса частот масштабного усилителя на ОУ
На малых частотах теоретическая АЧХ совпадает с экспериментальной, но на больших наблюдаются разные значения, это может быть связано с помехами, человеческим фактором или неточностью приборов.