5.4. Описание работы Исследование компаратора

При исследовании компаратора используют блоки стенда ГН1, ГН2, ИснЗ, цифровые вольтметры В7-35, операционный усилитель (ОУ), осциллограф CI-55. В работе снимают передаточную харак­теристику компаратора, принципиальная электрическая схема ко­торого приведена на рис. 5.1, а. Питание операционного усилителя производят от блока ИсНЗ стенда напряжением ± 15 В, а в каче­стве источников напряжения и₁ и U_оп используют блоки ГН2 и ГН1 стенда. Передаточную характеристику компаратора u_вых=f(u₁) снимают при значении опорного напряжения U_on, выбранного в диапазоне (4...8) В. Напряжения U₁, и U_on измеряют цифровыми приборами В7-35 стенда, а выходное напряжение u_вых с помощью ос­циллографа CI-55. Результаты измерений записывают в табл. 5.1.

Исследование триггера Шмитта

При исследовании триггера Шмитта используют блоки стенда ГН1, ГН2, ИснЗ, цифровые вольтметры В7-35, ОУ, осциллограф С1-55, резисторы R₁, = 2 кОм, R₂ = 20 кОм. В работе снимают передаточную характеристику триггера Шмита, принципиаль­ная электрическая схема которого приведена на рис. 5.2.

Передаточную характеристику снимают при увеличении напря­жения u₁ от 1 B до значений напряжения срабатывания U_1cp и больше с последующим уменьшением u₁, до напряжения отпускания u_1отп и меньше. Измерения проводят при значениях U_on, выбранного в ди­апазоне (4...6) В. Результаты измерений заносят в табл. 5.2.

Таблица 5.1

Передаточная характеристика компаратора U_вых= f(U,) при U_on= const

	Uоп, В	U1, В	Uвых		К0, В/дел
			дел	В
1 2 3 .

К₀ — масштабный коэффициент вертикальной развертки луча осциллографа CI-55, В/дел.

Таблица 5.2

Передаточная характеристика Триггера Шмитта U_вых= f(U,) при U_on= const

		Uоп, В	U1, B	Uвых.		К0, в/дел
				дел	В
	1 2 3
	1 2 3

К₀ — масштабный коэффициент вертикальной развертки луча осциллографа CI-55 , В/дел.

5.5. Программа работы

Исследование компаратора

1.Установите на стенд сменную панель 17-03/20.

2.Соберите цепи в соответствии со схемой 5.1.а.

3. Соедините гнезда «+U_п», «-U_п», «Х5», ОУ с гнездами «+15», «-15», «0» блока питания ИсН3, выход ОУ соедините с входом осциллографа.

4.Соедините гнезда источника напряжения u₁,(ГН2) и опор­ного напряжения U_on (ГН1) с ОУ, соблюдая соответствующую полярность. Переключатель ГН2 поставьте в положение "10 В".

5.Включите стенд, блоки питания ГН1 и ГН2, ИснЗ, ос­циллограф CI-55.

6.Установите значение U_оп в пределах 4 – 8 В.

7.Снимите передаточную характеристику компаратора при U₁ = (1...10) В (6...8 значений). Для измерения напряжений u₁, и U_on ис­пользуйте цифровые приборы В7-35. Заметьте и запишите зна­чение напряжения u₁,при котором изменяется полярность напряжения на выходе ОУ.Результаты измерений занесите в табл. 5.1.

8. Постройте передаточную характеристику компаратора.

Исследование триггера Шмитта

1. Установите на стенд сменную панель 17-03/20.

2. Соберите цепи в соответствии со схемой рис. 5.2.

3. Установите съемные элементы: R₁ = 2 кОм, R₂ = 20 кОм.

Соедините гнезда "+ U_n "-U_п", "Х5". ОУ с гнездами " + 15", "- 15", "О^” блока питания ИснЗ. Выход ОУ соединитес входом осциллографа.

4. Соедините гнезда источника напряжения u₁,(ГН2) и опор­ного напряжения U_on (ГН1) с ОУ, соблюдая соответствующую полярность. Переключатель ГН2 поставьте в положение "10 В".

5. Включите стенд, блоки питания ГН1 и ГН2, ИснЗ, ос­циллограф CI-55.

6. Снимите передаточную характеристику триггера Шмитта при U₁ = (1...10) В (6...8 значений). Напряжение U_on установите в пределах (4...6) В. Для измерения напряжений и, и U_on ис­пользуйте цифровые приборы В7-35. Заметьте и запишите зна­чение напряжения u₁, соответствующие и_1ср и и_1отп в моменты изменения полярности напряжения U_вых. Результаты измерений занесите в табл. 5.2.

7. По формулам (4) и (6) определите расчетные значения u_1ср и u_1отп и сравните их с экспериментально полученными дан­ными.

8. Постройте передаточную характеристику триггера Шмита U_вых=f(u1); U_оп=const

Таблица 5.3.

Зависимость T=f(β) при С1= мкФ, R1= кОм, R3= кОм

№ п/п	Опытные данные								Результаты расчета
	R2	T		U±вых.max		K0	K1	f	β	T	f
	кОм	дел	мкс	дел	В	В/дел	мкс/дел	Гц		мкс	Гц
1
2
3

Таблица 5.4.

Зависимость T=f(R₁) при С₁= мкФ, R₂= кОм, R₃= кОм

№ п/п	Опытные данные								Результаты расчета
	R1	T		U±вых.max		K0	K1	f		T	f
	кОм	дел	мкс	дел	В	В/дел	мкс/дел	Гц		мкс	Гц
1
2
3

Таблица 5.5.

Зависимость T=f(C₁) при R₁= кОм, R₂= кОм, R₃= кОм

№ п/п	Опытные данные								Результаты расчета
	С1	T		U±вых.max		K0	K1	f		T	f
	мкФ	дел	мкс	дел	В	В/дел	мкс/дел	Гц		мкс	Гц
1
2
3

К₀ — масштабный коэффициент вертикальной развертки луча осциллографа CI-55, В/дел; K₁ — масштабный коэффициент горизонтальной развертки луча осциллографа CI-55, мкс/дел.