Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методич.указ.для типогр1.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
30.04.2019
Размер:
911.36 Кб
Скачать

Контрольные вопросы

1.Назовите основные характеристики идеального операционного уси-лителя.

2. Напишите выражения для коэффициентов усиления схем умножения на постоянный коэффициент с инвертированием и без инвертирования входного напряжения.

3.Чем отличаются выходные характеристики этих схем?

4. Укажите область применения повторителя напряжения.

5. Напишите выражение для выходного напряжения сумматора. Как влияют погрешности используемых резисторов на результат?

6. Чем определяется входное сопротивление сумматора по i-тому входу?

7.Поясните термин “виртуальная земля” применительно к инверти-рующему входу операционного усилителя.

8. Почему инвертирующий вход ОУ в схеме сумматора называется суммирующей точкой?

9. Рассчитайте величину резистора, который необходимо подключить между неинвертирующим входом ОУ и землёй для схемы сумматора по п. 10 исходя из необходимого условия равенства проводимостей подключённых к обоим входам усилителя цепям для реальных ОУ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

Исследование электронных схем на операционных усилителях

Краткая теория

Свойства операционных усилителей ОУ значительно упростили разработку электронных схем. Изучению некоторых из них и посвящена данная лабораторная работа.

Интеграторы

Схема интегратора приведена на рис. 3.1,а. Здесь входное напряжение подается на инвертирующий вход ОУ через резистор, а в цепи обратной связи включен конденсатор. Так как неинвертирующий вход ОУ соединен с "землей" (V+=0), то и на инвертирующем входе будет нулевое напряжение (V =0) Учитывая, что входной ток ОУ равен нулю, можно записать для входа "-"

Iвх = Iо или Vвх / R = – C(dVвых / dt) .

Из последнего выражения получим

V вых = – 1 / (RC) V вх dt + Vo, (3.1)

т .е. выходное напряжение представляет собой интеграл (с обратным знаком) от входного напряжения в интервале от нуля до t, умноженный на масштабный коэффициент 1/RC. Vо в формуле (3.1) называют напряжением начальных условий – это напряжение, до которого мог быть заряжен конденсатор до начала интегрирования. На рис. 3.1,б показан выходной сигнал интегратора в функции времени при ступенчато изменяющемся входном напряжении и при нулевом напряжении на конденсаторе в начальном состоянии. Скорость изменения Vвых можно выразить в виде

V вых / T = – V вх / (RC) . (3.2)

Обратите внимание на то, что выходное напряжение не возвращается к нулю, если напряжение на входе становится равным нулю; выход просто перестает изменяться. Выходное напряжение интегратора пропорционально площади, ограниченной кривой входного сигнала от t = t1 до момента времени t = t2 .

В работе интегратора разделяются циклы: установка начальных условий, т.е. предварительная зарядка С до нужного напряжения; цикл интегрирования и цикл хранения полученного состояния.

На рис. 3.2,а показана практическая принципиальная схема интегратора. В цикле установки в начальное (исходное) состояние ключ N замкнут на суммирующую точку ОУ, а ключ I разомкнут, т.е. подсоединен к земле. Схема в установившемся режиме работает как инвертирующий усилитель, который заряжает конденсатор С до напряжения Vо, равного взятому с обратным знаком опорному напряжению Vоп. Поскольку сопротивления всех резисторов одинаковы R = R1 =R2 , то коэффициент усиления инвертирующего усилителя равен –1, выходное напряжение Vо = – Vоп, и в начальном состоянии конденсатор заряжен до напряжения -Vоп (рис. 3.2,б). В цикле интегрирования ключ N разомкнут, т.е. подсоединен к земле, а ключ I замкнут – подсоединен к суммирующей точке ОУ. В цикле хранения оба ключа подсоединены к земле, и выходное напряжение Vвых поддерживается на постоянном уровне для считывания или последующей обработки.