Лабораторна робота № 7
«Дослідження вибіркових підсилювачів (активних фільтрів ) на ОП»
1. Мета роботи
1.1. Визначення експериментальним шляхом амплітудно-частотних характеристик фільтрів низьких частот (ФНЧ), високих частот (ФВЧ), смугових фільтрів (СФ) і порівняти їх з розрахунковими.
2. Порядок виконання роботи
2.1. Ознайомитися з лабораторним стендом (панель № 6).
2.2. Накреслити схему частотно-вибіркового підсилювача на ОП (рис. 1).
Рис. 1. Частотно-вибірковий підсилювач
2.3. Зняти і побудувати амплітудно-частотну характеристику (АЧХ) фільтру низьких частот першого порядку (ФНЧ). Кнопки S1 і S2 натиснуті. Характеристики знімаються шляхом зміни напруги Uвих (гніздо Х11) при Uвх=ЗВ, яке підтримується постійним за допомогою ручки «Ег» при зміні частоти від 0,08 до 20 кГц перемикачем «кГц()».
2.4. Зняти і побудувати амплітудно-частотну характеристику (АЧХ) для фільтру верхніх частот першого порядку (ФВЧ). Кнопки S1 і S2 віджаті. Порядок зняття характеристик проводиться відповідно до п. 2.3.
2.5. Зняти і побудувати амплітудно-частотну характеристику (АЧХ) для смугового фільтру (СФ). Кнопка S1 віджата, кнопка S2 натиснута. Порядок зняття характеристик проводиться відповідно до п. 2.3.
2.6. Визначити експериментально і розрахунковим шляхом коефіцієнти підсилення в смузі пропускання і граничні частоти смуги пропускання ФНЧ і ФВЧ, а також резонансну частоту смугового фільтру. Коефіцієнт підсилення для ФНЧ і ФВЧ визначаються з виразу
.
Граничні частоти (частоти зрізу) знаходяться з наступних виразів:
– для
ФНЧ
;
– для
ФВЧ
.
Резонансна частота смугового фільтру
.
Дані схеми: R1= R2= 6,8 кOм, С1= С2 = 0,022 мкФ.
Лабораторна робота № 8
"Дослідження компаратора і тригера Шмітта
на операційному підсилювачі"
1. Мета роботи
1.1. Експериментальне дослідження основних характеристик компаратора.
1.2. Експериментальне дослідження основних характеристик тригера Шмітта. Порівняння їх з розрахунковими значеннями.
2. Порядок виконання роботи
2.1. Ознайомитися з лабораторним стендом (панель № 7).
2.2. Накреслити схему компаратора на ОП (рис. 1).
Рис 1. Компаратор
2.3. Зняти передавальну характеристику компаратора Uвих = f(E1) при фіксованому значенні напруги на другому вході Е2 (кнопка S1 віджата). Регулювання вхідних сигналів здійснюється ручками "Е1" і "Е2". Вимірювання вхідної і вихідної напруги проводиться з відповідних гнізд X1, X2 і X3. Встановити ручкою "Е2" фіксовані значення напруги: 0 B,+1 B, 2 В. Повільно змінюючи ручкою «Е1» напругу в обидві сторони від фіксованого значення Е2, спостерігати ступінчасту зміну вихідної напруги компаратора із зміною полярності. Дані вимірювань оформити у вигляді таблиці і представити у вигляді графіків.
2.4. Накреслити схему тригера Шмітта на ОП.
2.5. Визначити поріг спрацьовування Uс і поріг відпускання Uв тригера Шмітта при фіксованих значеннях опорної напруги на другому вході (Е2). Натиснути кнопку S1. Встановити напругу Е2 = 0 В. Ручку «Е1» встановити в крайнє ліве положення і зафіксувати максимальне значення Uвих = U+. Повільно збільшуючи напругу Е1 у бік додатніх значень, зафіксувати за допомогою цифрового вольтметра момент перемикання тригера в протилежний стан з від’ємним значенням напруги Uвих = U–. Зафіксувати, з урахуванням знаку, напругу Е1, яка відповідає порогу спрацьовування Uс, а також значення U. Потім, повільно зменшуючи напруга Е1, зафіксувати по цифровому вольтметру момент перемикання тригера в протилежний стан з напругою Uвих = U+. Виміряти напруга Е1, яка відповідає порогу відпуску Uв тригера.
Встановити значення опорної напруги Е2 = +2 В і повторити вимірювання даного пункту, маючи на увазі, що напруга U+ і U– не змінюється і їх повторно вимірювати не слід.
2.6. На підставі експериментальних даних побудувати передавальні характеристики компаратора і тригера Шмітта, а також для останнього визначити розрахункові значення порогів спрацьовування і відпускання з наступних виразів:
,
,
де
.