3. Рабочее задание

Часть 1. Преобразование постоянных сигналов

1. Определить теоретически и экспериментально коэффициенты передачи инвертирующего усилителя, для чего поочередно подать постоянное входное напряжение с клемм «U₁», «U₂», «U₃» на каждый из его входов.

2. Подключить к входам сумматора в указанном ниже порядке напряжения с клемм «U₂», «U₃», «U₁» и «U₃», «U₁», «U₂» и измерить значение выходного напряжения. Сравнить полученные результаты с теоретическим расчетом и оценить погрешность суммирования.

3. Исследовать работу схемы неинвертирующего включения ОУ для чего поочередно подать постоянное входное напряжение с клемм «U₁», «U₂», «U₃» на его вход. Определить коэффициента передачи при различных значениях сопротивления резистора в цепи положительной обратной связи. Сравнить полученные данные с теоретическим расчетом.

4. Исследовать схему дифференциального включения ОУ. Определить коэффициент передачи в данной схеме для различных значений входных напряжений указанных преподавателем. Сравнить результаты измерений с теоретическим расчетом.

Часть 2. Преобразование переменных сигналов

1. Подать на вход пассивной интегрирующей цепи напряжение прямоугольной формы от внешнего генератора. Зарисовать совмещенные осциллограммы входного и выходного напряжений при заданных преподавателем амплитуде и длительности входного импульса.

2. Подать напряжение прямоугольной формы с параметрами, приведенными в п.1 на вход интегратора. Зарисовать совмещенные осциллограммы входного напряжения и напряжения на выходе интегратора при трех значениях емкости конденсатора цепи обратной связи (C₁, C₂, C₃). Измерить амплитуду и длительность наблюдаемых сигналов. Сравнить результаты, полученные в п.п. 1 и 2, и оценить погрешность интегрирования для пассивной RC-цепи и интегратора на основе ОУ.

3. Выполнить задание п. 1 для пассивной дифференцирующей RC-цепи.

4. Исследовать работу дифференциатора на основе ОУ. Сравнить осциллограммы выходных напряжений, полученные в п.п. 3 и 4.

5. Соединить выход интегратора (для случая включения в цепь обратной связи конденсатора C₁) с входом дифференциатора. Подать на вход интегратора сигнал прямоугольной формы, зарисовать совмещенную осциллограмму входного напряжения и напряжений, наблюдаемых на выходе интегратора и дифференциатора. Объяснить полученные результаты.

6. Снять и построить амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) пассивной интегрирующей и дифференцирующей RC-цепей. Определить частоту среза АЧХ.

7. Выполнить задание п.6 для интегратора и дифференциатора на основе ОУ. Сравнить полученные результаты с результатами п.6.

8. Определить верхнюю граничную частоту f_гр полосы пропускания схемы неинвертирующего включения ОУ для трех положений переключателя П3; оценить влияние К_u на ширину полосы пропускания схемы.

5. Указания к измерениям

1. Значения постоянных напряжений измеряются внешним цифровым вольтметром, параметры и форма переменных напряжений определяется с помощью осциллографа.

2.  Для выполнения п.п.6, 7, 8 рабочего задания необходимо подать на вход исследуемых схем гармонический сигнал амплитудой U_m = 1В с выхода внешнего генератора. В процессе измерений необходимо постоянно контролировать уровень сигнала на входе исследуемых схем.