Лабы Славик / Лаба №3

Министерство образования Российской Федерации

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Кафедра электротехники и электромеханики

Лабораторная работа № 3

Тема: «Исследование операционного усилителя»

Выполнил:

студент гр. ТМК-10

Радостев В.П.

Проверил:

Иваницкий В.А.

Пермь 2012 г.

Цель работы: изучение свойств операционного усилителя и некоторых схем их применения.

Экспериментальная часть

1. Собираем цепь инвертирующего усилителя согласно схеме. Снимаем передаточную характеристику Uвых=f(Uвх) путем изменения входного напряжения от -10 В до +10 В с шагом 1 В. Данные заносим в таблицу 1. Строим график характеристики Uвых=f(Uвх) используя данные таблицы 1.

Схема цепи инвертирующего усилителя:

Таблица 1

Uвх , В	-10	-9.	-6	-4	-2	-1	0
Uвых , В	13,35	13,36	13,37	13,19	6,63	3,32	0
Uвх , В	1	2	3	4	5	7,00	10,00
Uвых , В	-3,28	-6,58	-9,7	-13,03	-13,18	-13,16	-13,15

Определяем коэффициент усиления инвертирующего усилителя по графику:

и по формуле коэффициента усиления инвертирующего усилителя:

2. Изменяем схему, заменив сопротивление обратной связи Rос сопротивлением 100 кОм. Снимаем передаточную характеристику Uвых=f(Uвх) изменяя входное напряжение с шагом 0,3 В. Данные заносим в таблицу 2. Строим характеристику и определяем коэффициент усиления.

Таблица 2

Uвх , В	-10,0	-9,7	-6,0	-1,6	-1,1	-0,8	-0,5	-0,2
Uвых , В	13,40	13,41	13,42	13,43	11,45	8,26	5,36	2,17
Uвх , В	0	0,3	0,6	0,9	1,2	1,5	1,8	2,1
Uвых , В	0	-3,10	-6,12	-9,25	-12,26	-13,3	-13,29	-13,27
Uвх , В	2,4	9,4	10,0
Uвых , В	-13,28	-13,26	-13,26

3. Изменяем схему подключив на выход усилителя мост Вина с параметрами R=1 кОм и С=0,1 мкФ. Переносим вольтметр V2 на выход моста. В качестве входного источника подключаем генератор переменного напряжения. Снимаем амплитудно-частотную характеристику, установив амплитуду входного напряжения около 1 В. Изменяя частоту входного напряжения, заполняем таблицу 3.

Таблица 3

f, кГц	0,23	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6
Uвх В	1,02	1,01	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,01	1,01	1,02	1,03
Uвых, В	1,19	1,77	2,1	2,26	2,31	2,32	2,31	2,27	2,22	2,17	2,12	2,07	2,02
КU	1,16	1,75	2,1	2,26	2,31	2,32	2,31	2,27	2,22	2,15	2,10	2,03	1,96

f, кГц	2,8	3,0	3,2	3,4	3,6	3,8
Uвх, В	1,04	1,05	1,06	1,07	1,09	1,10
Uвых, В	1,96	1,92	1,87	1,82	1,79	1,75
КU	1,88	1,83	1,76	1,70	1,64	1,59

4. По данным таблицы 3 строим амплитудно-частотную характеристику усилителя

K₀^oc = 2.32

Полоса пропускания частот усилителя f=0,35…3,55 кГц

Выводы:

1. Коэффициенты усиления инвертирующего усилителя по графикам = -3,30 и = -10,35. По формуле коэффициенты усиления инвертирующего усилителя = -3,3 и = -10 для схем с сопротивлением обратной связи Rос = 33 кОм и Rос = 100 кОм.

2. С увеличением сопротивления обратной связи коэффициент усиления увеличился с = -3,3 до = -10, при этом сократилась область линейной работы с [-4;4] B до [-1,5;1,5] В.

3. При использовании моста Вина полоса пропускания частот усилителя f=0,35…3,55 кГц.