- •Лабораторная работа №201 Исследование характеристик полупроводниковых диодов
- •Порядок выполнения
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Электронно- дырочный переход и его применение Электронно-дырочный переход и его вольт-амперная характеристика
- •Полупроводниковые диоды и их характеристики
- •Выпрямительные диоды
- •Импульсные диоды
- •Высокочастотные диоды
- •Туннельные диоды
- •Варикапы
- •Светодиоды
- •Фотодиоды
- •Оптопары
- •Магнитодиоды
- •1. Исследование статических характеристик транзистора,
- •2. Исследование усилительных свойств транзистора
- •3.Экспериментальное исследование усилителя
- •4. Исследование влияния обратной связи на свойства усилителя
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Виртуальный эксперимент
- •Порядок выполнения работы
- •1.Исследование статических характеристик транзистора,
- •2. Исследование усилительных свойств транзистора
- •3. Исследование усилителя с емкостной связью по схеме с оэ
- •4. Исследование влияния обратной связи на свойства усилителя
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Биполярный транзистор Структура, принцип действия, статические характеристики
- •Графический анализ процесса усиления электрического сигнала на биполярном транзисторе
- •Эквивалентные схемы биполярного транзистора
- •Частотные свойства транзистора
- •Аналитический расчет усилителя при схеме включения с оэ
- •Аналитический расчет усилителя при схеме включения с оэ
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Полевые транзисторы
- •Полевые транзисторы с управляющим - переходом
- •Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •Дифференциальные параметры и эквивалентная схема полевого транзистора
- •Усилительные свойства полевых транзисторов
- •3. Определение дифференциального коэффициента усиления
- •4. Измерение входного сопротивления
- •5. Измерение выходного сопротивления
- •6. Исследование амплитудно-частотной и фазовой характеристик оу
- •7. Исследование переходной характеристики
- •Расчетное задание
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Физический эксперимент
- •Порядок выполнения работы
- •2. Определение напряжения смещения нуля операционного усилителя
- •3. Измерение входных токов смещения и разности
- •4. Определение значения входного сопротивления оу
- •5. Определение значения выходного сопротивления оу
- •6. Измерение коэффициента ослабления синфазного сигнала
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Общие сведения об операционных усилителях
- •Основные параметры операционных усилителей
- •Основные характеристики операционного усилителя
- •Параметры операционных усилителей 140уд7 и 140уд8
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Физический эксперимент
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Усилители постоянного и переменного напряжения
- •Идеальный операционный усилитель
- •Инвертирующий усилитель постоянного тока
- •Усилитель с емкостной связью
- •Сведения о конденсаторах и резисторах широкого применения
- •2. Исследование генератора с фазовращающей цепью
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Физический эксперимент
- •Порядок выполнения работы
- •1.Исследование генератора с цепью нулевого фазового сдвига
- •2. Исследование генератора с фазовращающей цепью
- •Генератор с цепью нулевого фазового сдвига
- •Генератор с фазосдвигающей цепью
- •1. Исследовать работу компаратора
- •2. Исследование работы триггера Шмидта
- •3. Исследование работы симметричного мультивибратора
- •4. Исследование работы несимметричного мультивибратора
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Виртуальный эксперимент
- •Порядок выполнения работы
- •1.Исследование работы компаратора
- •2. Исследование работы триггера Шмидта
- •3. Исследование работы симметричного мультивибратора
- •4. Исследование работы несимметричного мультивибратора
- •5. Исследование одновибратора
- •6. Исследование схемы генератора линейно изменяющихся напряжений
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Краткие теоретические сведения Импульсные схемы на операционных усилителях
- •Компараторы
- •Триггер Шмидта
- •Мультивибратор на основе оу
- •Одновибратор
- •Генераторы линейно изменяющегося напряжения
Требования к отчету
Отчет должен содержать:
наименование и цель работы;
паспортные данные операционного усилителя 140УД1Б;
схемы экспериментов;
вывод формул для определения основных параметров операционного усилителя;
результаты измерений и расчетов;
выводы о соответствии исследуемого операционного усилителя паспортным данным.
Контрольные вопросы
1.Что называют напряжением смещения нуля ОУ?
2.Что такое входные токи смещения?
3.Объясните методику измерения входного сопротивления.
4.Объясните методику измерения выходного сопротивления.
5.Какое влияние на работу ОУ оказываю входные токи смещения?
6.Назовите характерные участки амплитудной (передаточной) характеристики ОУ.
7.Объясните эффект насыщения выходного напряжения.
8.Какой параметр характеризует частотные свойства ОУ?
9.Какой параметр характеризует импульсные свойства ОУ?
10.Какими параметрами должен обладать идеальный ОУ?
11.Дайте определение коэффициенту ослабления синфазного сигнала.
Краткие теоретические сведения Общие сведения об операционных усилителях
Операционный усилитель - это многокаскадный усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления. Для идеального операционного усилителя , , . ОУ имеет два или три каскада. Структурная схема операционного усилителя показана на рис. 10.
Рис.15. Структурная схема ОУ
Первым каскадом является дифференциальный усилитель, вторым - усилитель напряжения и последним - усилитель мощности. Питание ОУ производится от двух разнополярных источников питания. ОУ имеет два входа (прямой и инверсный) и один выход, а также ряд дополнительных выводов для балансировки и для коррекции АЧХ. Операционные усилители в настоящее время выполняются в виде интегральных схем. Условное графическое изображение ОУ типа 140УД7 приведено на рис.16.
|
1,5 – Баланс
2 – Инвертирующий вход
3 – Неинвертирующий вход
4 – Питание (-)
6 – Выход
7 – Питание (+)
8 –Частотная коррекция |
Рис.16. Условное обозначение и назначение выводов ОУ 140УД7
Основные параметры операционных усилителей
коэффициент усиления по напряжению . Коэффициент усиления дифференциального сигнала обычно =105÷107;
коэффициент ослабления дифференциального сигнала - это отношение коэффициента усиления для дифференциального сигнала к коэффициенту усиления для синфазного сигнала. Выражается в децибелах и составляет обычно 60…90 dB;
входное сопротивление . Для повышения входного сопротивления в первом каскаде могут использоваться полевые транзисторы;
выходное сопротивление обычно составляет десятки Ом;
входные токи смещения и - это токи, протекающие по входным шинам, при нулевом входном сигнале. В справочных данных приводятся средние значения входных токов смещения;
разность входных токов . Входные токи могут отличаться друг от друга на (10-20)%;
напряжение смещения . Численно напряжение смещения определяется как напряжение, которое необходимо приложить к входу усилителя для того, чтобы его выходное напряжение было равно "0". Обычно бывает от единиц микровольт до десятков милливольт;
мощность (или ток) потребления;
выходной ток - максимальное значение выходного тока ОУ, при котором гарантируется его работоспособность;
скорость нарастания выходного сигнала - характеризует динамические свойства усилителя при его работе в импульсных схемах. Измеряется в вольтах/микросекунду;
частота единичного усиления - это частота, на которой коэффициент усиления ;
дрейф напряжения смещения ;
дрейф разности входных токов смещения ;
дрейф входных токов смещения .
Кроме перечисленных выше параметров ОУ характеризуются целым рядом предельно-допустимых основных эксплуатационных параметров.