Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский государственный университет приборостроения и информатики

Кафедра ПР-7 «Персональная электроника»

Аналоговая и цифровая электроника

Учебно-методическое пособие к лабораторному практикуму

Часть 1. Аналоговые устройства на операционных усилителях

Москва 2006

Лабораторный практикум по дисциплинам «Аналоговые и цифровые устройства» специальности 230104 «Системы автоматизированного проектирования» и «Схемотехника электронных средств» специальности 210201 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств» имеет целью

- закрепление знаний теоретической части дисциплин;

- приобретение практических навыков исследования электронных устройств с помощью программы схемотехнического моделирования ElectronicsWorkbench.

Авторы: профессор В.С.Несмелов, доцент Т.М. Волкова

Рецензенты: профессор каф. ПР-8 И.В.Рыжиков,

доцент каф. ПР-7 В.Н.Покровский

Учебно-методическое пособие рассмотрено и одобрено на заседании кафедры ПР-7 22 декабря 2005 года, протокол № __

Заведующий кафедрой ПР-7 Ю.С. Сахаров

Содержание

стр.

1. ВВЕДЕНИЕ 6

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 19

2.1. Сведения о программе ElectronicsWorkbench19

2.2. Радиоэлектронные устройства на основе операционных усилителей 32

2.2.1. Элементы теории обратной связи. 32

2.2.2. Операционные усилители (ОУ) 38

2.2.3. Импульсные усилители 45

2.2.4. Избирательные усилители 47

2.2.5. Электрические фильтры 49

2.2.6. Активные фильтры 52

2.3 Построение схемы не инвертирующего усилителя 55

2.4. Построение схемы активного фильтра низких частот (ФНЧ) 61

2.5. Построение схемы активного фильтра высоких частот (ФВЧ) 63

2.6. Построение схемы активного полосового фильтра (ПФ) 65

3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 67

3.1. Исследование радиоэлектронных устройств на ОУ 67

3.2. Исследование не инвертирующего усилителя 71

3.2.1. Определение полосы пропускания не инвертирующего усилителя 71

3.2.2. Построение амплитудной характеристики 71

3.2.3. Определение коэффициента нелинейных искажений 3.2.4. Определение рабочей точки на амплитудной характеристике

по заданному уровню нелинейных искажений 72

3.2.5. Исследование влияния обратной связи на коэффициент усиления 73

3.2.6. Исследование влияния обратной связи на АЧХ 74

3.2.7. Исследование влияния разброса параметров схемы на АЧХ 75

3.2.7.1.Исследование чувствительности усилителя к общему разбросу

параметров элементов 76

3.2.7.2.Исследование чувствительности усилителя к разбросу параметров

отдельных элементов 76

3.3. Исследование влияния разброса параметров на АЧХ активного ФНЧ 77

Определение полосы пропускания активного ФНЧ

3.3.1. Исследование чувствительности активного ФНЧ к общему разбросу

параметров элементов схемы 77

3.3.2. Исследование чувствительности активного ФНЧ к разбросу параметров

отдельных элементов схемы 77

3.4. Исследование влияния разброса параметров на АЧХ активного ФВЧ 78

3.4.1. Определение полосы пропускания активного ФВЧ 78

3.4.2. Исследование чувствительности активного ФВЧ к общему разбросу

параметров элементов схемы 79

3.4.3. Исследование чувствительности активного ФВЧ к разбросу параметров

отдельных элементов 79

3.5. Исследование влияния разброса параметров на АЧХ активного ПФ 80

3.5.1. Определение полосы пропускания активного ПФ 80

3.5.2. Исследование чувствительности активного ПФ к общему разбросу

параметров элементов схемы 81

3.5.3. Исследование чувствительности активного ПФ к разбросу параметров

отдельных элементов 81

4 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ПРОГРАМНОГО СРЕДСТВА 93