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.
KUoc =-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.
Uср. = 4,62 (R7/R7+R6) = 4,2 В Uотп = -3,04(R7/R7+R6) =-2,75 В Uг = Uср. — Uотп =1,4 В.
Вывод: Графики передаточных характеристик далеки от идеальных, видимо, неуравновешенны плечи источника питания ОУ.
Расчётные данные так же отличаются от экспериментальных.
Например для УПТ KUoc =-5 следовательно при UВХ =1 В UВЫХ =-5 В при UВХ -1 В, UВЫХ = 5 В на деле это не так UВЫХ = -3,03 В и 4,56 В. 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 tu1,1= (1,1ln (1+(2R1/R3) = 7.41mS (2,1 = (R2+R47) C1 = 1.005mS tu2,1= (2,1ln (1+(2R1/R3) =1.103mS f1=1/t1,1+t2,1 = 0.12кГц.
(1,2 = (R2+R41+R42+R43+R44+R45+R46) C2= 2.115 mS tu1,2= (1,2ln (1+(2R1/R3) = 2.31 mS (2,2 = (R2+R47) C2 = 0.3149 mS tu2,2 = (2,2ln (1+(2R1/R3) = 0.34 mS f2=1/t1,2+t2,2 = 0.38 кГц.
Таблица 1. передаточная характеристика инвертирующего У.П.Т. | | | | | | | | | |U G1[в] |-1,5 |-1 |-0,5 |0 |0,5 |1 |1,5 | | | | | | | | | | |Uвых[в] |4,62 |4,558 |2,415 |0,1 |-2,22 |-3,027 |-3,39 |.
Таблица 2. передаточная характеристика компаратора |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 |.
|R1 |2k | |R2 |10k | |R3 |2k | |R4 |10k | |R5 |10k | |R6 |10k | |R7 |100oм | |R8 |91k | |R9 |24k | |DA 1 |140уд1 |.
———————————- [pic].
Передаточная характеристика У.П.Т.
Передаточная характеристика гистерезисного компаратора.
[pic].
Передаточная характеристика компаратора.
[pic].
[pic].
УПТ и компаратор мультивибратор
[pic].
КТ3.
КТ2.
КТ1.
