лабораторная работа / Лабораторная работа №2 (2)
.docЛабораторная работа №2
Исследование работы аналогового сумматора вычислительной машины АВК-32
Цель работы: изучить работу аналогового сумматора. Проверить экспериментально аналитическое выражение для выходного напряжения.
-
По цветным накладкам на наборном поле машины выбираем суммирующий блок БС-31, для проведения лабораторных опытов, адрес блока (0, 10)
-
При включении машины АВК-32 в сеть, убедились в отсутствии аварийной ситуации по контрольным лампам
-
При включении машины на выбранном блоке БС-31 по адресу (0,10) видны сигналы неисправности, что свидетельствует о перегрузке по выходу. Проконтролируем перегрузку ОУ по выходу с помощью аналогового амперметра «на двери справа». Без обратной связи при Uвх=0 В получаем на выходе напряжение Uвых= —15 В, а такое напряжение является напряжением питания ОУ, следовательно при отсутствии обратной связи при нулевом напряжении на входе ОУ получаем напряжение на выходе стремящееся к напряжения питания ОУ. Для устранения данной неисправности соединим суммирующую точку – а9 с резистором обратной связи – а8. Данную операцию проделываем для каждого ОУ: для у1 соединяем точки б9 и б8, для у2 соединяем точки а14 и а15, для у3 соединяем точки б14 и б15
Наращивание входов сумматора на одном ОУ выполняем по следующей схеме, используя элементы одного блока БС-31 и ОУ с адресом (0,10,у2)
ветвь 1
ветвь2
ветвь 3
рис. 1
Собранную схему сумматора можно рассматривать как ещё один способ наращивания входов.
Результаты опытов показывают о возможности применения таких схем включения ОУ, и о достаточной точности вычисления суммы напряжений.
|
№ опыта |
UВХ1, В К1=1 |
UВХ2, В К2=1 |
UВХ3, В К3=1 |
UВХ4, В К4=1 |
UВХ5, В К5=1 |
UВЫХ, В |
|
|
изм. |
расчёт |
||||||
|
1 |
+5 |
+5 |
-10 |
0,4 |
5,0 |
-5,37 |
5,4 |
|
2 |
+5 |
+5 |
-10 |
0,8 |
4,5 |
-5,27 |
5,3 |
|
3 |
+5 |
+5 |
-10 |
1,2 |
4,0 |
-5,178 |
5,2 |
|
4 |
+5 |
+5 |
-10 |
1,6 |
3,5 |
-5,07 |
5,1 |
|
5 |
+5 |
+5 |
-10 |
2,0 |
3,0 |
-4,97 |
5 |
|
6 |
+5 |
+5 |
-10 |
2,4 |
2,5 |
-4,87 |
4,9 |
|
7 |
+5 |
+5 |
-10 |
2,8 |
2,0 |
-4,77 |
4,8 |
|
8 |
+5 |
+5 |
-10 |
3,2 |
1,5 |
-4,67 |
4,7 |
|
9 |
+5 |
+5 |
-10 |
3,6 |
1,0 |
-4,57 |
4,6 |
|
10 |
+5 |
+5 |
-10 |
4,0 |
0,5 |
-4,47 |
4,5 |
|
11 |
+5 |
+5 |
-10 |
4,4 |
0 |
-4,37 |
4,4 |
|
12 |
+5 |
+5 |
-10 |
4,8 |
-0,5 |
-4,27 |
4,3 |
|
13 |
+5 |
+5 |
-10 |
5,2 |
-1,0 |
-4,17 |
4,2 |
|
14 |
+5 |
+5 |
-10 |
5,6 |
-1,5 |
-4,07 |
4,1 |
|
15 |
+5 |
+5 |
-10 |
6,0 |
-2,0 |
-3,97 |
4,0 |
Дополнительное задание.
Подадим на сумматор через развязки различные напряжения с ТН1 и ТН2, а также с потенциометров 1,2,3.
|
ТН1 |
ТН2 |
Потен-р 1 |
Потен-р 2 |
Потен-р 3 |
Сумма |
Расчёт |
Погре-шность |
|
1 |
2 |
1,126 |
1,814 |
- 0,164 |
5,768 |
5,776 |
0,008 |
|
1 |
2 |
1,092 |
0,13 |
- 0,292 |
3,935 |
3,93 |
0,005 |
|
1,5 |
2,5 |
1,101 |
0,151 |
- 0,3 |
4,950 |
4,952 |
0,002 |
|
1,2 |
1,4 |
0,985 |
0,792 |
- 1,452 |
2,922 |
2,925 |
0,003 |
|
3,8 |
2,2 |
0,856 |
0,674 |
- 0,065 |
7,460 |
7,445 |
0,015 |
Схемы инвертора с коэффициентом передачи К=2, 3, 4, 0.5, 0.25, 0.1
Сумматор собирается по адресу ОУ (0, 14, у2)
Коэффициент передачи К=2
R1 R1
R1
UВХ
UВЫХ
К=-ROC/RПР, где ROC=R1+R1=2R1, а RПР=R1 и тогда К=-2R1/R1=-2
Можно также собрать инвертор с К=2 по следующей схеме
R1 R1
R1
UВХ
UВЫХ
К=-ROC/RПР, где ROC=R1, а RПР=(R1*R1)/( R1+R1)=R1/2 и тогда К=- 2R1/R1=-2
Результаты опытов приведены в таблице №1
Коэффициент передачи К=3
R1
R1 R1
R1
UВХ
UВЫХ
К=-ROC/RПР, где ROC=R1+R1+ R1=3R1, а RПР=R1 и тогда К=-3R1/R1=-3
Результаты опыта приведены в таблице №1
Коэффициент передачи К=4
R1
R1 R1 R1
R1
UВХ
UВЫХ
К=-ROC/RПР, где ROC=R1+R1+ R1+ R1=4R1, а RПР=R1 и тогда К=-4R1/R1=-4
Результаты опыта приведены в таблице №1
Можно также собрать инвертор с К=4 по следующей схеме
R1 R1 R1
R1
UВХ
UВЫХ
К=-ROC/RПР, где ROC=R1+ R1=2R1, а RПР=(R1*R1)/( R1+R1)=R1/2 и тогда К=- 4R1/R1=-4
Результаты опыта приведены в таблице №1
Коэффициент передачи К=0,5
R1
R1
R1
UВХ
UВЫХ
К
=-ROC/RПР,
где ROC=R1,
а RПР=R1+
R1=2R1 и тогда К=-R1/2R1=-0,5
Можно также собрать инвертор с К=0,5 по следующей схеме
R1
R1
R1
UВХ
UВЫХ
К=-ROC/RПР, где ROC=(R1* R1)/( R1+ R1)= R1/2, а RПР=R1 и тогда К=-R1/2R1=-0,5
Результаты опытов приведены в таблице №1
Коэффициент передачи К=0,25
R1
R1
R1
R1
UВХ
UВЫХ
К=-ROC/RПР, где ROC=(R1* R1)/( R1+ R1)= R1/2, а RПР=R1+ R1=2R1 и тогда К=-R1/4R1=-0,25
Результаты опытов приведены в таблице №1
Коэффициент передачи К=0,1
R1 R10
UВХ
UВЫХ
К=-ROC/RПР, где ROC=R10, а RПР=R1 и тогда К=-R10/R1=-0,1
Результаты опыта приведены в таблице №1
Таблица №1
|
Коэфф. К |
№ способа |
UВХ , В |
UВЫХ, В |
|
|
изм. |
расч. |
|||
|
2 |
1 |
+5 |
-9,96 |
-10 |
|
2 |
+5 |
-9,96 |
-10 |
|
|
3 |
1 |
-0,1 |
+0,296 |
+0,3 |
|
4 |
1 |
+2 |
-7,918 |
-8 |
|
2 |
+1 |
-3,999 |
-4 |
|
|
0,5 |
1 |
+1 |
-0,49 |
-0,5 |
|
2 |
2 |
-0,999 |
-1 |
|
|
0,25 |
1 |
8 |
-2,013 |
-2 |
|
0,1 |
1 |
7 |
-0,699 |
-0,7 |