Операционный усилитель

Лабораторная работа №2

Операционный усилитель

Цель работы:

Ознакомиться с основными характеристиками

операционных усилителей, исследовать некоторые устройства построенные на ОУ

Оборудование:

Установка ЛСЭ-1М

Осцилограф С1-73

Цифровой вольтметр В7-16

Собираем схему УПТ. коммутаторы: 4,10,11,10.

Используем в качестве входного сигнала напряжение источника постоянного тока G1. Плавно изменяя Uвх снимаем показания и строим график передаточной характеристики

K_Uoc =-R6/R1= -5

Собираем схему компаратора . комутаторы: 3,4,6,9,12.

Опорное напряжение равно нулю, т. к. неинвертирующий вход подключен к “земле”, в качестве входного сигнала используем напряжение источника постоянного тока G1.

Снимаем показания и строим график передаточной характеристики .

Так же для компаратора с гистерезисной характеристикой, комутаторы: 2,4,6,9,12.

U_ср. = 4,62 (R7/R7+R6) = 4,2в

U_отп = -3,04(R7/R7+R6) =-2,75в

U_г = U_ср. - U_отп =1,4в

Вывод: Графики передаточных характеристик далеки от идеальных, видимо, неуравновешенны плечи источника питания ОУ.

Расчётные данные так же отличаются от экспериментальных.

Например для УПТ K_Uoc =-5 следовательно при U_ВХ =1в U_ВЫХ =-5в при U_ВХ –1в, U_ВЫХ = 5в на деле это не так U_ВЫХ = -3,03в и 4,56в.

передаточная характеристика компаратора нестабильна в районе порога переключения, поэтому значение Uвых = 0 при U вх = 0 условно (гистерезисный компаратор свободен от этого недостатка)

Собираем схему мультивибратора . комутаторы: 2,8,5. комутаторы 9 или 10

_1,1 = (R2+R41+R42+R43+R44+R45+R46) C₁= 6.75mS

t_u1,1= _1,1ln(1+(2R1/R3) = 7.41mS

_2,1 = (R2+R47) C₁ = 1.005mS

t_u2,1= _2,1ln(1+(2R1/R3) =1.103mS

f₁=1/t_1,1+t_2,1 = 0.12кГц

КТ3

КТ2

КТ1

_1,2 = (R2+R41+R42+R43+R44+R45+R46) C₂= 2.115 mS

t_u1,2= _1,2ln(1+(2R1/R3) = 2.31 mS

_2,2 = (R2+R47) C₂ = 0.3149 mS

t_u2,2 = _2,2ln(1+(2R1/R3) = 0.34 mS

f₂=1/t_1,2+t_2,2 = 0.38 кГц

Таблица 1. передаточная характеристика инвертирующего У.П.Т.

Таблица 2. передаточная характеристика компаратора

Таблица 3. передаточная характеристика гистерезисного компаратора

U G1[в]

-1

-0,6

-0,4

-0,1

0

0,1

0,4

0,6

1

Uвых[в]

4,62

4,62

4,62

4,62

4,62

4,62

4,62

-3,04

-3,04

U G1[в]

1

0,6

0,4

0,1

0

-0,1

-0,4

-0,6

-1

Uвых[в]

-3,04

-3,04

-3,04

-3,04

-3,04

-3,04

4,62

4,62

4,62

Передаточная характеристика гистерезисного компаратора

Передаточная характеристика компаратора

Передаточная характеристика У.П.Т.

мультивибратор

R1

100k

R2

2k

R3

100k

R41

4.7k

R42

5.1k

R43

6.8k

R44

8.2k

R45

8.2k

R46

12k

R 47

4.7k

C 1

0.15мкф

C 2

0,047мкф

VD1,2

Кд522

DA 1

553уд1

УПТ и компаратор

R1

2k

R2

10k

R3

2k

R4

10k

R5

10k

R6

10k

R7

100oм

R8

91k

R9

24k

DA 1

140уд1

Передаточная характеристика гистерезисного компаратора

Передаточная характеристика компаратора