Пискунов 6 сасу

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный технический университет» Кафедра” Автоматизация и робототехника”

Лабораторная работа №6

По теме:” Операционный усилитель ”

Вариант - 1

Выполнил:

Студент группы АТП-222 Пискунов А. И.

Проверил:

Асс. Кипров Р.Р.

Омск 2024

Цель работы: Изучение основ работы операционного усилителя.

Применение операционного усилителя с отрицательной и положительной обратной связью.

Теоретическая справка:

Операционный усилитель – это модульный многокаскадный усилитель с дифференциальным входом, по своим характеристикам приближающийся к воображаемому "идеальному усилителю".

К "идеальному усилителю" предъявляются требования:

1)бесконечно большой коэффициент усиления по напряжению;

2)бесконечно большое входное сопротивление;

3)нулевое полное выходное сопротивление;

4)равенство нулю выходного напряжения при равных напряжениях на входах усилителя (U1=U2);

5)бесконечно большая полоса пропускания.

На практике ни одно из этих условий не выполняется полностью,

однако к ним можно приблизиться с достаточной для многих приложений точностью, например, при коэффициенте усиления, равном 10000.

Рисунок 1 - Операционный усилитель

2

Операционный усилитель (ОУ) имеет два входа и один выход. Также имеются выводы для подключения питания. В данном случае к питанию подключены +15В и -15В.

Вход 1 обозначается знаком «+» и называется неинвертирующим а вход 2 обозначается как «-» и является инвертирующим. Входы операционника обладают высоким входным сопротивлением или иначе говорят высоким импедансом. Это говорит о том, что входы операционного усилителя ток почти не потребляют.

Усилитель просто оценивает величину напряжений на входах и в зависимости от этого выдает сигнал на выходе усиливая его.

Входы ОУ работают так, что если величина на неинвертирующем входе окажется больше чем на инвертирующем, то на выходе будет максимальное положительное значение +15В. Если на инвертирующем входе величина напряжения окажется более положительной, то на выходе будем наблюдать максимум отрицательной величины, где-то -15В.

Задание:

Требуется исследовать три схемы подключения операционного усилителя, выполняющего функции повторителя, усилителя и инвертирующего усилителя. Операционный усилитель выбирается в соответствии с вариантом по таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные

Ход работы:

3

1) Собрать схему, как показано на рисунке. Измерить напряжение

Uвх (неинвертирующий вход ОУ) и Uвых (выход с ОУ), занести в таблицу при изменяемом сопротивлении R1.

Рисунок 2 – Подключение ОУ с ООС в режиме повторителя

Рисунок 3 – Transient Analysis

Таблица 2 – Результаты с графика

4

2) Собрать схему, как показано на рисунке. Параметры для источника переменного определить по синему графику на Transient Analysis ниже. Измерить максимальное и минимальное значение Uвых,

занести в таблицу при изменяемом сопротивлении R4.

Рисунок 4 – Подключение ОУ с ООС в режиме усилителя

Рисунок 5 – Transient Analysis

5

Таблица 3 – Результаты с графика

3) Собрать схему, как показано на рисунке. Измерить значения Uвх

(инвертирующий вход) и Uвых, занести в таблицу при изменяемом сопротивлении R5.

Рисунок 6 – Подключение ОУ в режиме инвертирующего усилителя

6

Вывод: В этой лабораторной работе я изучил основы работы операционного усилителя. Применил ОУ с ООС в режиме повторителя,

построил графики и выписал значения напряжения на входе и на выходе. Применил ОУ с ООС в режиме усилителя, построил графики и выписал значения напряжения на входе и на выходе. И применил ОУ в режиме инвертирующего усилителя, построил графики и выписал значения напряжения на входе и на выходе.

7