Содержание отчета

1. Схемы исследуемых мультивибраторов.

2. Результаты расчетов.

3. Временные диаграммы и графики.

Работа № 7. Фильтр нижних частот (фнч) первого порядка

Цель работы: научить студентов рассчитывать ФНЧ первого порядка с идеализированным ОУ.

В качестве активных ФНЧ первого порядка широко используются различные схемы интеграторов на основе ОУ (рис. 26).

Рис. 26

Передаточная (схемная) функция ФНЧ первого порядка соответствует передаточной функции инерционного звена:

.

При R₄ =  и ₀ = 0 коэффициент передачи

.

При R₄ =  граничная частота полосы пропускания ₀ = 1/R₃C.

Порядок выполнения работы

1. Выбрать резисторы (более 1 кОм) таким образом, чтобы R₄/R₃ = R₂/R₁ = = 5...10, при этом R₄ > R₂.

2. Построить зависимости |H(j)| = (/₀), H() = |H(j)|  |H(j)|/|H(j)| для R₄ =  и R₄  . При этом модуль передаточной функции

;

при R₄ = 

3. Собрать схему (рис. 26). Подключить к U_вх генератор синусоидального напряжения (ЗГ), установив частоту 100 Гц. Включить питание стенда и, регулируя уровень входного сигнала, получить на экране осциллографа изображение выходного напряжения (U_вых) без искажений (рис. 27).

Рис. 27

4. Поддерживая неизменным напряжение на входе (U_{вх max} = const), снять зависимость 2U_{вых max} = = (f_c). Частоту изменять в пределах от 100 Гц до 100/2R₃C Гц. Результаты занести в таблицу. Отключить питание стенда. По результатам проведенного эксперимента построить график 2U_{вых max} = = (f_c).

Содержание отчета

1. Схема исследуемого ФНЧ

2. Результаты расчетов.

3. Таблица и график по результатам эксперимента, совмещенный с графиком п. 2.

Работа № 7. Исследование генератора импульсов прямоугольной и треугольной форм

Цель работы: научить студентов рассчитывать генератор прямоугольных импульсов и пилообразного напряжения на идеализированном ОУ.

Из временных диаграмм на рис. 20 видно, что в схеме мультивибратора формируется напряжение не только прямоугольной формы, но и близкое по форме к пилообразному. Времязадающая RC-цепочка интегрирует прямоугольные импульсы. Замена этой цепочки интегратором на основе ОУ дает возможность получить генератор, на одном выходе которого формируются прямоугольные, а на другом треугольные импульсы напряжения.

Схема генератора для формирования двух видов импульсов показана на рис. 28. Она состоит из неинвертирующего триггера Шмитта, выполненного на ОУ DA1, и интегратора на основе ОУ DA2, который интегрирует постоянное напряжение с выхода триггера Шмита.

Рис. 28

Когда выходное напряжение интегратора достигает порога срабатывания триггера Шмита, напряжение на выходе DA1 (U_вых1) скачком меняет знак. Напряжение на выходе интегратора начинает изменяться в противоположную сторону, пока не достигнет другого порога срабатывания триггера Шмитта.

Частота формируемого напряжения задается RC-цепочкой и может изменяться в широких пределах. Амплитуда треугольного напряжения U_вых2 зависит только от уровня срабатывания триггера Шмитта (U_пор)

U_пор = U_{выхОУ max}R₁/R₂,

где U_{выхОУ max} = Е_п – (1…2) В, можно определить из характеристики, полученной в работе № 1; Е_п – напряжение питания ОУ (рис. 2).

Период импульсов генератора равен удвоенному времени, необходимому для того, чтобы выходное напряжение интегратора изменилось от –U_пор до +U_пор, т. е.

.

Таким образом, частота сформированного напряжения не зависит от величины напряжения U_{выхОУ max}.