9.4 Контрольные вопросы

1. Приведите схему инвертирующего сумматора и объясните принцип ее работы.

2. Как определить значение выходного напряжения сумматора?

3. Какую схему используют для суммирования постоянного и перемен- ного напряжений? Объясните принцип ее работы.

4. Какие параметры схемы определяют величину постоянной состав- ляющей и амплитуды выходного напряжения?

5. Какую схему используют для суммирования переменных напряже- ний? Объясните принцип ее работы.

Лабораторная работа №10.

Исследование дифференцирующих и интегрирующих схем на основе ОУ

Цель:

1. Исследование схемы интегратора на ОУ.

2. Анализ влияния входных воздействий и параметров схемы на выход- ной сигнал интегратора.

4. Исследование схемы дифференциатора на ОУ.

5. Анализ влияния входных воздействий параметров схемы на выходной сигнал дифференциатора.

10.1 Краткие теоретические сведения

Интегратором называется электронное устройство, выходной сигнал ко- торого пропорционален интегралу по времени от его входного сигнала. Про- стейшая схема интегратора приведена на рисунке 10.1.

i_R

^Uвх

ⁱ_{c С}

_R

^-

^U₀

+

^Uвых

Рисунок 10.1 - Схема интегратора на ОУ

Данная схема является инвертирующим усилителем, в цепь обратной свя-

зи которого включен конденсатор. Выходное напряжение U_ВЫХ связано с вход- ным напряжением U_ВХ следующими соотношениями:

^U_ВХ ^{/R = - C dU}_ВЫХ ^/dt

₁ ^t

_{U ÂÛÕ}

_{ uÂÕ dt U ÂÛÕ 0}

^RC ₀

Недостатком этой схемы является дрейф выходного напряжения, обу- словленный напряжением смещения и входными токами ОУ. Это нежелатель- ное явление можно ослабить, если к конденсатору С подключить резистор R2 с большим сопротивлением, как показано на рисунке 10.2, обеспечивающий ста- билизацию рабочей точки за счет обратной связи по постоянному току. Рези- стор обратной связи R2 предотвращает также насыщение ОУ, когда ток через конденсатор станет равным нулю. Выходное напряжение этой схемы при пода-

че на нее скачка входного напряжения амплитудой U_ВХ изменяется в соответст- вии с выражением:

^U_ВЫХ ^{= - U}_ВХ^{R2/R1[1 – exp(-t/R2C)]}

Рисунок 10.2 – Схема исследования интегратора на ОУ

На начальном интервале переходного процесса изменение выходного на- пряжения U_ВЫХ будет достаточно близко к линейному и скорость его изменения может быть вычислена из выражения:

^U_ВЫХ ^{/ t= - U}_ВХ ^/(R1C)

Для схемы дифференциатора, показанной на рисунке 10.3, выходное на-

пряжение U_ВЫХ пропорционально скорости изменения входного сигнала и вы- числяется по формуле:

^U_ВЫХ ^{= - R2С U}_ВХ ^{/ t}

Рисунок 10.3 – Схема исследования дифференциатора на ОУ