Лабораторна робота № 5

«Дослідження операційного підсилювача»

1. Мета роботи

1.1. Визначення експериментальним шляхом основних характеристик операційного підсилювача.

2. Порядок виконання роботи

2.1. Ознайомитися з лабораторним стендом (панель № 4).

2.2. Накреслити схему лабораторної установки (рис. 1).

Рис 1. Операційний підсилювач

2.3. Провести балансування операційного підсилювача (ОП) шляхом компенсації на вході напруги зміщення U_зм. Для цього підключити джерело Е2 на вхід дільника R3, R4 (гніздо X8) з послабленням сигналу 1:200. Обертаючи ручку «Е2», добитися значення вихідної напруги ОП U_вих не більше ± (0,1÷ 0,2)В і зафіксувати значення сигналу Е2. Визначити напругу зміщення ОП по формулі

.

2.4. Підключити джерело сигналу Е1 на вхід дільника R1, R2 (гніздо X7) з послабленням 1:2000. Не змінюючи балансування ОП, зняти передавальну характеристику U_вих = f(U_вх), де зняте . Зняття характеристики слід почати з установки максимальної негативної напруги –Е1 (ручку "Е1" повернути в крайнє ліве положення). З побудованої передавальної характеристики визначити коефіцієнт підсилення на лінійній ділянці і максимальні значення вихідної напруги U⁺_вих і U^_вих.

2.5. Визначити вихідний опір підсилювача. Для цього повторити балансування ОП при Е1 = 0 В. Потім повернути ручку «Е1» в крайнє праве положення і, обертаючи її, встановити на виході підсилювача орієнтовне значення U_вих1 = 4÷5 В і зафіксувати його. Натиснути кнопку «S1» і при підключеному навантаженні R_н зафіксувати значення U_вих2. Вихідний опір ОП визначається з виразу

, де R_н= 3,0 кОм,

.

Лабораторна робота № 6

«Дослідження роботи операційного підсилювача в якості

неінвертуючого, інвертуючого підсилювача і

інвертуючого суматора»

1. Мета роботи

1.1. Дослідження основних характеристик аналогових схем на ОП і порівняння їх з розрахунковими значеннями.

2. Порядок виконання роботи

2.1. Ознайомитися з лабораторним стендом (панель № 6).

2.2. Накреслити схему неінвертуючого підсилювача на ОП з від’ємним зворотним зв'язком (рис. 1).

Рис. 1. Неінвертуючий підсилювач

2.3. Зняти і побудувати передавальну характеристику підсилювача U_вих= f(U_вх). З'єднати провідником гнізда Х2 і Х5 та змінювати вхідну напругу ручкою «Е1» від максимального від’ємного до максимального додатного значення. Фіксувати вхідну і вихідну напругу на гніздах X1 і Х6 за допомогою цифрового вольтметра.

2.4. Для лінійної ділянки передавальної характеристики визначити коефіцієнт підсилення і порівняти з розрахунковим значенням

.

Дані схеми: R1 = 10 кOм, R2 = 20 кOм.

2.5. Накреслити схему інвертуючого підсилювача та суматора окремо (рис. 2).

2.6. Зняти і побудувати передавальну характеристику U_вих = f(U_вх) інвертуючого підсилювача. З'єднати провідником гнізда Х2 і X7 і змінювати вхідну напругу ручкою «Е1» від максимального від’ємного до максимального додатного значення. Фіксувати вхідну і вихідну напругу на гніздах X1 і Х9 за допомогою цифрового вольтметра.

Рис. 2. Інвертуючий підсилювач

2.7. Натиснути кнопку S1 і повторити вимірювання попереднього пункту.

2.8. Для лінійних ділянок передавальних характеристик визначити коефіцієнти підсилення і порівняти з розрахунковим значенням

.

2.9. Дослідити додавання напруг U₁ і U₂, які подаються через резистори R1 і R2 на інвертуючий вхід підсилювача. Натиснути кнопку S1. З'єднати провідниками гнізда Х2 і X7, Х4 і Х8, підключивши джерела Е1 і Е2 до входів суматора. Встановити ручками «Е1» і «Е2» напруги для трьох варіантів:

1. U₁= +1 В, U₂= +1 В;

2. U₁= +1B, U₂= –2 B;

3. U₁ = +2 В, U₂ = –3 B.

Виміряти напругу на виході U_вих (X9) і порівняти з розрахунковими значеннями ,

де: R1 = R2 = 10 кОм, R3 = R4 = 50 кОм, кОм.

Дані дослідження оформити у вигляді таблиці.