Методика измерений
Экспериментальная установка содержит операционный усилитель К 140 УД 6 с источниками его питания (плюс и минус 15 В), а также вспомогательный генератор прямоугольных импульсов положительной полярности (выход этого генератора – короткий коаксиальный кабель). Конструкция установки позволяет реализовывать различные операционные схемы с использованием внешнего генератора гармонического сигнала и магазинов сопротивлений и емкостей. Форму входных и выходных сигналов наблюдают с помощью двухканального осциллографа.
Порядок выполнения работы
-
Изучение инвертирующего усилителя. Включить в цепь обратной связи магазин сопротивлений, установить на нем 30 кОм. Подать на нижний (по схеме на панели установки) вход сигнал с генератора гармонических колебаний амплитудой 1 В и частотой 2 кГц. Изменяя частоту генератора во всем диапазоне ее значений, получить АЧХ инвертирующего усилителя, при этом следует следить за постоянством уровня входного сигнала. По результатам измерений определить верхнюю граничную частоту усилителя по уровню 0,7. Для нескольких значений сопротивления магазина из диапазона десятков килоом проверить соблюдение соответствующей формулы для коэффициента усиления –на частоте 2 кГц и амплитуде входного сигнала 1 В.
-
Изучение компаратора напряжения. Для последней схемы предыдущего пункта отключить магазин сопротивлений, тем самым разорвется цепь обратной связи и операционный усилитель будет работать в режиме компаратора. По осциллограмме выходного сигнала определить напряжение насыщения и скорость нарастания выходного напряжения.
-
Изучение суммирующего усилителя. Включить в цепь обратной связи магазин сопротивлений с установленным значением несколько десятков килоом. На верхний вход подать через сопротивление 39 кОм сигнал от генератора прямоугольных импульсов, на нижний – сигнал от генератора гармонических колебаний. Для нескольких значений частоты и амплитуды сигнала генератора гармонических колебаний получить и зарисовать вид выходного сигнала.
-
Изучение интегратора. На нижний вход подать напряжение с генератора прямоугольных импульсов. В цепь обратной связи включить магазин емкости с установленным диапазоном единиц или десятков нанофарад. Наблюдая зависимость вида выходного сигнала от величины установленной емкости ва этих диапазонах(зарисовать несколько характерных осциллограмм), сделать вывод о зависимости качества интегрирования от постоянной времени RC – цепи.
-
Изучение дифференциатора. В цепь обратной связи включить магазин сопротивлений с установленным диапазоном десятков килоом. На верхний вход через магазин емкостей с установленным диапазоном единиц или десятков нанофарад подать прямоугольные импульсы. Изменяя емкость магазина в указанных диапазонах, получить и зарисовать несколько характерных видов выходного сигнала. Сделать вывод о зависимости качества дифференцирования от постоянной времени RС – цепи.