
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ЭПУ
отчет
по лабораторной работе №8
по дисциплине «Аналоговая схемотехника»
Тема: Суммирующий и дифференциальный усилители
Студент гр. 0207 _________________ Маликов Б.И.
Преподаватель _________________ Селиванов Л.М.
Санкт-Петербург
2023
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью данной лабораторной работы является изучение свойств и приобретение навыков сборки схем суммирующего и дифференциального усилителей, построенных на основе микросхемы операционного усилителя.
СХЕМА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Рис. 1 – Схема суммирующего усилителя
Рис. 2 – Схема суммирования сигнала с двух генераторов
Рис. 3 – Схема дифференциального усилителя
Рис. 4 – Схема дифференциального усилителя для исследования влияния синфазной помехи
РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ
1. Суммирующий усилитель
UВХ1 = -2,5 В
Таблица 1. Статическая характеристика суммирующего усилителя
UВХ2, В |
UВХ1 + UВХ2, В |
UВЫХэксп, В |
UВЫХтеор, В |
-10 |
-12,5 |
10,7 |
27,5 |
-8 |
-10,5 |
10,7 |
23,1 |
-6 |
-8,5 |
10,7 |
18,7 |
-4 |
-6,5 |
10,7 |
14,3 |
-2 |
-4,5 |
9,72 |
9,9 |
0 |
-2,5 |
5,13 |
5,5 |
2 |
-0,5 |
0,67 |
1,1 |
4 |
1,5 |
-3,8 |
-3,3 |
6 |
3,5 |
-8,4 |
-7,7 |
8 |
5,5 |
-11,9 |
-12,1 |
10 |
7,5 |
-11,9 |
-16,5 |
Пример расчетов при UВХ2 = -2 В:
UВЫХтеор
=
(UВХ1
+ UВХ2)
=
(
2,5
2)
= 9,9 В
Рис. 5 – Статическая характеристика суммирующего усилителя
Рис. 6 – Осциллограмма суммы сигналов 1 кГц + 1 кГц
Рис. 7 – Осциллограмма суммы сигналов 1 кГц + 2 кГц
2. Дифференциальный усилитель
UВХ2 = -3,5 В
Таблица 2. Статическая характеристика дифференциального усилителя
UВХ1, В |
UВХ1 UВХ2, В |
UВЫХэксп, В |
UВЫХтеор, В |
-10 |
-6,5 |
-11,9 |
-13,9 |
-8 |
-4,5 |
-9,54 |
-9,6 |
-6 |
-2,5 |
-5,13 |
-5,3 |
-4 |
-0,5 |
-0,94 |
-1,1 |
-2 |
1,5 |
3,58 |
3,2 |
0 |
3,5 |
7,73 |
7,5 |
2 |
5,5 |
10,74 |
11,8 |
4 |
7,5 |
10,74 |
16,0 |
6 |
9,5 |
10,74 |
20,3 |
Пример расчетов при UВХ1 = -2 В:
UВЫХтеор
= (UВХ1
UВХ2)
= (
2
3,5)
= 3,2 В
Рис. 8 – Статическая характеристика дифференциального усилителя
Рис. 9 – Осциллограмма работы дифференциального усилителя при подключении к конденсатору С1
Рис. 10 – Осциллограмма работы дифференциального усилителя при подключении к конденсатору С2
Рис. 9 – Осциллограмма работы дифференциального усилителя при подключении к двум конденсаторам
Расчет экспериментального значения коэффициента усиления каскада при подключении конденсатора C1:
kU
=
=
=
=
2,06
Расчет экспериментального значения коэффициента усиления каскада при подключении конденсатора C2:
kU
=
=
=
=
2,04
Расчет коэффициента подавления синфазной помехи при подключении конденсаторов C1 и С2:
kСП
=
=
=
= 0,12
ВЫВОД
В ходе данной лабораторной работы были получены экспериментальные данные, на основании которых можно сделать следующие выводы:
Сравнивая теоретические и экспериментальные значения статических характеристик суммирующего и дифференциального усилителя (рис. 5 и рис. 8), делаем вывод, что значения совпадают, при этом, на определенных значениях напряжений наступает насыщение, соответственно, после данных значений теоретическая зависимость начинает отличаться от экспериментальной.
Также, анализируя коэффициент подавления синфазной помехи при подключении конденсаторов, делаем вывод, что его значение близко к 0, а именно – 0,12.