Схемы включения операционного усилителя
1. Неинвертирующий усилитель.
Краткие сведения из теории
Коэффициент усиления схемы неинвертирующего усилителя на ОУ (рис. 5) вычисляется по формуле:
(8)
Постоянная
составляющая выходного напряжения
усилителя
определяется произведением напряжения
смещения
на коэффициент усиления схемы
:
.
(9)
Порядок проведения экспериментов
Эксперимент 1. Работа неинвертирующего усилителя в режиме усиления синусоидального напряжения.
Собрать
схему, изображенную на рис. 1.6. Рассчитать
коэффициент усиления напряжения
усилителя
(8) по заданным значениям параметров
компонентов схемы. Включить питание.
Измерить амплитуды входного
и выходного
синусоидальных
напряжений. Также измерить постоянную
составляющую выходного напряжения
и
разность фаз между входным и выходным
напряжением по результатам измерений
вычислить коэффициент усиления по
напряжению
усилителя.
Результаты занести в таблицу №2.
Используя значение напряжения смещения , вычисленное в разделе №1 и вычисленное теоретическое значение коэффициента усиления, вычислить постоянную составляющую выходного напряжения (9).Результаты расчета также занести в таблицу №2.
Рис.
1.6
Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы.
В схеме, приведенной на рис. 1.6, уменьшить значение сопротивления R1 c 200 кОм до 10кОм, амплитуду синусоидального напряжения генератора увеличить до 100 mV. Установить масштаб напряжения на входе А (channel A) осциллографа 100 mV/div, а на канале В – 500 mV/div. Включить питание. Повторить все операции эксперимента 1 при новых параметрах компонентов. Результаты занести в таблицу №2.
2. Инвертирующий усилитель Краткие сведения из теории
Коэффициент усиления инвертирующего усилителя на ОУ с обратной связью (рис. 6) вычисляется по формуле:
(10)
Знак минус в формуле означает, что выходное напряжение инвертирующего усилителя находится в противофазе с входным напряжением.
Постоянная
составляющая выходного напряжения
усилителя
зависит от коэффициента усиления схемы
и напряжения смещения
и вычисляется по формуле:
(11)
Порядок проведения экспериментов
Эксперимент 1. Работа усилителя в режиме усиления синусоидального напряжения.
Собрать схему, изображенную на рис. 1.7. Рассчитать коэффициент усиления напряжения усилителя (10) по значениям параметров компонентов схемы. Включить питание. Измерить амплитуду входного и выходного синусоидального напряжения, постоянную составляющую выходного напряжения и разность фаз, между входным и выходным напряжением. По результатам измерений вычислить коэффициент усиления по напряжению усилителя. Результаты занести в таблицу №2.
Используя значение входного напряжения смещения , полученное в разделе 1, и найденное значение коэффициента усиления, вычислить постоянную составляющую выходного напряжения (11). Результаты также занести в таблицу №2.
Рис. 1.7
Эксперимент 2. Исследование влияния параметров схемы на режим её работы.
Установить значение сопротивления R1 равным 10 кОм, амплитуду синусоидального напряжения генератора – 100 mV. Установить масштаб напряжения на входе А (channel A) осциллографа 100mV/div, а на канале B – 500 mV/div. Включить питание. Для новых параметров схемы повторить все измерения и вычисления эксперимента 1. Результаты занести в таблицу №2.
Таблица №2
Таблица №2 |
||||||
Схемы включения ОУ |
||||||
|
Измерение |
Расчет |
||||
Эксперимент 1 |
Неинвертирующий усилитель |
|||||
Uвх, В |
Δφ, гр |
Uвых, В |
U0вых, В |
Kу |
U0вых, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
Эксперимент 2 |
Uвх, В |
Δφ, гр |
Uвых, В |
U0вых, В |
Kу |
U0вых, В |
|
|
|
|
|
|
|
Эксперимент 1 |
Инвертирующий усилитель |
|||||
Uвх, В |
Δφ, гр |
Uвых, В |
U0вых, В |
Kу |
U0вых, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
Эксперимент 2 |
Uвх, В |
Δφ, гр |
Uвых, В |
U0вых, В |
Kу |
U0вых, В |
|
|
|
|
|
|
|