13.5. Питання до самотестування і атестації

13.5.1. Пояснити вплив одиночного зворотного зв’язку на величину вхідного і вихідного опору підсилювача у режимі повторювача напруги.

13.5.2. Пояснити зміну величини вхідного опору схеми інвертуючого і неінвертуючого підсилювачів.

13.5.3. Дати пояснення роботі ОП у режимі інвертуючого і неінвертуючого суматорів.

13.5.4. Обґрунтувати взаємозв’язок між величинами опорів підсилювача з диференціальним входом.

13.5.5. Обґрунтувати вибрані параметри резисторів кожної зі схем, умови їх вибору, обмеження, які накладаються при виборі величин опорів.

13.5.6. Пояснити умови та особливості роботи схем логарифмічного і антилогарифмічного підсилювачів.

13.6. Додаток

Таблиця варіантів до схем, що приведені у лабораторній роботі.

Номер варіанту	Тип ОП	Вхідний опір (кОм)	Номер варіанту	Тип ОП	Вхідний опір (кОм)
1	OP-05	1	9	OP-16A	4.5
2	OP-07	2	10	OP-16B	6
3	OP-15А	3	11	OP-16C	7
4	OP-15В	4	12	OP-16D	8
5	OP-15C	5	13	OP-16E	9
6	OP-15E	1.5	14	OP-16F	10
7	OP-15F	2.5	15	OP-16G	15
8	OP-15G	3.5

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 14

Ключові схеми на операційних підсилювачах

14.1. Мета роботи

Метою роботи є вивчення особливостей схемотехніки і роботи ключових схем на операційних підсилювачах.

14.2. Використання пакету EWB для виконання роботи

Для проведення досліджень ключових схем використовується елементна база і прилади з попередніх лабораторних робіт.

14.3. Порядок виконання роботи

14.3.1. Виходячи з попередніх робіт, усі ОП можуть бути розділені у відповідності до їх функціонального призначення. Готується схема неінвертуючого нуль-органу. На вхід ОП, обраного за замовчуванням, подається синусоїдальний сигнал частотою 1 кГц з амплітудою у межах 100 мВ. Знімається осцилограма вихідної напруги і вимірюється тривалість фронту та спаду вихідного імпульсу.

14.3.2. Досліджується вплив амплітуди вхідного синусоїдального сигналу на тривалість фронту та спаду вихідного імпульсу.

14.3.3. Досліджується вплив типу ОП, що використовується, на тривалість фронту та спаду вихідного імпульсу.

14.3.4. Проводиться порівняльне дослідження ОП, виготовлених на польових і на біполярних транзисторах, з точки зору їх швидкодії і частотних властивостей. Дослідження частотних властивостей ОП як нуль-органу проводиться шляхом підвищення частоти генератора вхідного сигналу. Обмеження частотних властивостей ОП на біполярних транзисторах проявлятиметься у тому, що на деякій частоті з’явиться і поступово зростатиме інтервал часу затримки на запирання ОП, обумовлений наявністю режиму насичення. Для польових ОП частотні обмеження проявлятимуться у зростанні тривалості фронту та спаду і подальшого повного спотворення вихідного імпульсу. Результати проведених дослідів зафіксувати відповідними осцилограмами. На осцилограмах повинні бути зображені вхідний синусоїдальний сигнал і вихідний імпульс.

14.3.5. Проводиться дослідження інвертуючого нуль-органу. Досліди проводяться аналогічно п. 14.3.1. Здійснюється порівняння динамічних характеристик інвертуючого та неінвертуючого ОП.

14.3.6. Проводиться дослідження операційного підсилювача як компаратора двох аналогових сигналів. Рекомендується в якості генератора одного з вхідних сигналів використати Function generator (рис. 14.1), за допомогою якого можна створити сигнали пилоподібної або лінійно змінюваної форми, що подаватимуться на один із входів компаратора. Інший шлях створення спеціального сигналу можливий на основі Piecewise linear source, який знаходиться у бібліотеці Sources (рис. 14.2.). Piecewise linear source працює на основі текстового файлу, в якому можна задати будь-яку часову залежність періодичного сигналу.

Рис. 14.1 Рис. 14.2

14.3.7. Проводиться дослід із виявлення особливостей роботи гістерезисного компаратора. Складається схема гістерезисного компаратора, на інверсний вхід якого спочатку подається сигнал синусоїдальної форми, а потім – сигнал лінійно змінюваної напруги. Знімаються осцилограми вхідного сигналу і вихідного імпульсного сигналу.

14.3.8. Створюється схема генератора прямокутних імпульсів на основі гістерезисного компаратора. Досліджується його робота у наступних аспектах:

• вплив постійної часу заряду-розряду конденсатора на частоту генерації коливань;

• вплив граничного рівня гістерезисного компаратора на частоту коливань генератора;

• досліджуються шляхи і можливості зміни скважності вихідних імпульсів;

• досліджується стабільність генерації коливань при одночасній зміні величини напруги живлення за допомогою команди DC Sweep меню Analysis ;

• досліджується стабільність генерації коливань при зміні параметрів ємності конденсатора і при зміні опорів, що задають граничний рівень компаратора.

Рекомендується вказані досліди провести з використанням опцій Temperature Sweep, Parameter Sweep, Sensitivity.