13247

Неінвертуюче та інвертуюче ввімкнення операційного підсилювача

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторна робота №9 Тема: Неінвертуюче та інвертуюче ввімкнення операційного підсилювача. Мета: 1. Вимірювання коефіцієнта підсилення схем неінвертуючого та інвертуючого ввімкнення операційного підсилювача. Визначення різниці фаз між вихідною і вхідною ...

Украинкский

2013-05-11

194 KB

16 чел.

Лабораторна робота №9

Тема: Неінвертуюче та інвертуюче ввімкнення операційного підсилювача.

Мета: 1.   Вимірювання коефіцієнта підсилення схем неінвертуючого та інвертуючого ввімкнення операційного підсилювача.

  1.  Визначення різниці фаз між вихідною і вхідною синусоїдною напругою схем.
  2.  Дослідження впливу коефіцієнта підсилення схем на постійну складову вихідної напруги.

Прилади й елементи

Осцилограф

Функціональний генератор

Операційний підсилювач LM 741

Резистори

Теоретичні відомості

Коефіцієнт підсилення схеми неінвертуючого підсилювача на ОП (рис. 9.1) обчислюється за формулою:

КП = 1 + R1 / R2

Постійна складова вихідної напруги підсилювача U0ВИХ визначається добутком напруги зміщення UЗM на коефіцієнт підсилення схеми КП:

U0ВИХ = UЗМ  КП

Коефіцієнт підсилення інвертуючого підсилювача на ОП зі зворотнім зв'язком (рис. 9.2)

обчислюється за формулою:

КП = - Rf / R1

Знак "мінус" у формулі означає, що вихідна напруга інвертуючого підсилювача знаходиться в протифазі з вхідною напругою.

Постійна складова вихідної напруги U0ВИХ підсилювача залежить від коефіцієнта підсилення КП схеми і напруги зміщення UЗM і обчислюється за формулою:

U0ВИХ = UЗМ  KП

Хід роботи

1. Дослідження неінвертуючого ввімкнення операційного підсилювача

а) Робота підсилювача в режимі підсилення синусоїдної напруги

Зберіть схему, зображену на рис. 9.1. Розрахуйте коефіцієнт підсилення напруги КП підсилювача за заданим значенням параметрів компонентів схеми. Ввімкніть схему. Виміряйте амплітуди вхідної UBX і вихідної UВИХ синусоїдних напруг. Також виміряйте постійну складову вихідної напруги U0ВИХ і різницю фаз між вхідною і вихідною напругами. За результатами вимірів обчисліть коефіцієнт підсилення по напрузі КП підсилювача. Результати занесіть у розділ "Результати експериментів".

Використовуючи значення напруги зміщення UЗM, обчислене в ЛР №6, і обчислене теоретичне значення коефіцієнта підсилення, обчисліть постійну складову вихідної напруги U0ВИХ. Результати розрахунку також занесіть у розділ "Результати експериментів".

б) Дослідження впливу параметрів схеми на режим її роботи

У схемі, наведеній на рис. 9.1, зменшіть значення опору R1 з 100кОм до 10кОм, амплітуду синусоїдної напруги генератора збільшіть до 100 мВ. Встановіть масштаб напруги на вході А осцилографа 100 mV/div, а на каналі В - 500 mV/div. Ввімкніть  схему. Повторіть всі операції експерименту 1а при нових параметрах компонентів. Результати занесіть у розділ "Результати експериментів".

Рис. 9.1 (файл c11_005)

2. Дослідження інвертуючого ввімкнення операційного підсилювача

а) Робота підсилювача в режимі підсилення синусоїдної напруги

Зберіть схему, зображену на рис. 9.2. Розрахуйте коефіцієнт підсилення напруги КП підсилювача за значеннями параметрів компонентів схеми. Ввімкніть схему. Виміряйте амплітуду вхідної UBX і вихідної UВИХ синусоїдної напруги, постійну складову вихідної напруги U0ВИХ і різницю фаз між вхідною і вихідною напругою. За результатами вимірів обчисліть коефіцієнт підсилення по напрузі КП підсилювача. Результати занесіть у розділ "Результати експериментів".

Використовуючи значення вхідної напруги зміщення UЗM, отримане в ЛР № 6 і знайдене значення коефіцієнта підсилення, обчисліть постійну складову вихідної напруги U0ВИХ. Результати обчислень також занесіть у розділ "Результати експериментів".

б) Дослідження впливу параметрів схеми на режим її роботи

Встановіть значення опору R1 рівним 10 кОм, амплітуду синусоїдної напруги генератора - 100 мВ. Встановіть масштаб напруги на вході А осцилографа 100 mV/del, а на каналі В - 500 mV/del. Ввімкніть схему. Для нових параметрів схеми повторіть всі виміри й обчислення пункту 2а. Результати занесіть у розділ "Результати експериментів".

Рис.9.2 (файл c11_006)

Результати експериментів

1. Дослідження неінвертуючого ввімкнення операційного підсилювача

а) Робота підсилювача у режимі підсилення синусоїдної напруги.

   Коефіцієнт підсилення КП:                                                      (розрахунок)  ;  (розрахунок за результатами вимірів)

   Амплітуда вхідної напруги UBX :                                       (вимірювання)

   Амплітуда вихідної напруги UВИX:                                   (вимірювання)

   Постійна складова вих. напруги U0ВИХ:                       (розрахунок за результатами вимірів) ; (вимірювання)

   Різниця фаз між вхідною і вихідною напругою: (вимірювання)

б) Дослідження впливу параметрів схеми на режим її роботи

   Коефіцієнт підсилення КП:                                                   (розрахунок)  ;   (розрахунок за результатами вимірів)

   Амплітуда вхідної напруги UBX :                                         (вимірювання)

   Амплітуда вихідної напруги UBИX  :                                 (вимірювання)

   Постійна складова вих. напруги U0ВИХ :                      (розрахунок за результатами вимірів) ; (вимірювання)

   Різниця фаз між вхідною і вихідною напругою: (вимірювання)

2. Дослідження інвертуючого ввімкнення операційного підсилювача

а) Робота підсилювача в режимі підсилення синусоїдного вхідного сигналу

   Коефіцієнт підсилення КП:                                     (розрахунок)  ;  (розрахунок за результатами вимірів)

   Амплітуда вхідної напруги U:                                         (вимірювання)

   Амплітуда вихідної напруги UBИX :                                   (вимірювання)

   Постійна складова вих. напруги U0ВИХ :                      (розрахунок за результатами вимірів) ; (вимірювання)

   Різниця фаз між вхідною і вихідною напругою:  (вимірювання)

б) Дослідження впливу параметрів схеми на режим її роботи

   Коефіцієнт підсилення КП:                                     (розрахунок)  ;  (розрахунок за результатами вимірів)

   Амплітуда вхідної напруги UBX :                                        (вимірювання)

   Амплітуда вихідної напруги UBИX :                                  (вимірювання)

   Постійна складова вих. напруги U0ВИХ :                      (розрахунок за результатами вимірів) ; (вимірювання)

   Різниця фаз між вхідною і вихідною напругою: (вимірювання)

Контрольні запитання

  1.  З яких умов виводиться вираз для коефіцієнта підсилення схеми на рис. 9.1?

Яка різниця фаз між вхідним і вихідним сигналами в неінвертуючій схемі ввімкнення ОП?

Чи суттєва різниця в значеннях виміряної й обчисленої постійної складової вихідної напруги схеми зображеної на рис. 9.1?

  1.  Чим визначається постійна складова вихідної напруги схеми зображеної на рис. 9.1?

За допомогою якого приладу Electronics Workbench можна експериментально виміряти
коефіцієнт підсилення схеми на ОП?

Як розрахувати коефіцієнт підсилення схеми на рис. 9.2?

Як виміряти різницю фаз між вхідною і вихідною напругою в схемі на рис. 9.2?

Оцініть розходження між виміряною й обчисленою постійною складовою вихідної напруги схеми зображеної на рис.9.2?

Скільки відсотків від амплітуди вихідної напруги, виміряної в пункті 2а, складає постійна складова у вихідній напрузі?

Які параметри схеми на рис. 9.2 впливають на її коефіцієнт підсилення?

Як впливає коефіцієнт підсилення схеми рис. 9.2 на постійну складову вихідного напруги?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25321. Кора больших полушарий головного мозга 27.5 KB
  Ритмы электроэнцефалограммы. Альфаритм это ритмические колебания потенциала почти синусоидальной формы частотой 8 13 в секунду с амплитудой до 50 мкв. Альфаритм отчетливо выражен если испытуемый человек находится в условиях физического и умственного покоя лежа или сидя в удобном кресле с расслабленной мускулатурой и закрытыми глазами при отсутствии внешних раздражений. Многие исследователи считают что существует две области коры в которых альфаритм имеет наибольшую амплитуду и характеризуется большим постоянством: одна из них...
25322. Физиологическое значение коры больших полушарий 30 KB
  Пирамидные нейроны осуществляют эфферентную функцию коры преимущественно через пирамидный тракт и внутрикорковые процессы взаимодействия между удаленными друг от друга нейронами. Наиболее крупные пирамидные клетки гигантские пирамиды Беца находятся в передней центральной извилине моторной зоне коры. Функциональной единицей коры является вертикальная колонка взаимосвязанных нейронов.
25323. Структурно-функциональные особенности вегетативной НС 31 KB
  Вегетативной нервной системой называют совокупность эфферентных нервных клеток спинного и головного мозга а также клеток особых узлов ганглиев иннервирующих внутренние органы. Эфферентные пути симпатической нервной системы начинаются в грудном и поясничном отделах спинного мозга от нейронов его боковых рогов. Эфферентные пути парасимпатической нервной системы начинаются в головном мозге от некоторых ядер среднего и продолговатого мозга и в спинном мозге от нейронов крестцового отдел а. ФУНКЦИИ СИМПАТИЧЕСКОЙ НС С участием симпатической...
25324. Механизм образования и значение условных рефлексов 37 KB
  запах мяса для слюнного рефлекса и искусственные на посторонние сигналы например запах мяты; 2 наличные и следовые на условный сигнал непосредственно предшествующий безусловному подкреплению и на его следовое влияние; положительные с активным проявлением ответной реакции и отрицательные с ее торможением; 4 условные рефлексы на время при ритмической подаче условных сигналов ответная реакция появляется через заданный интервал даже при отсутствии очередного сигнала; 5 условные рефлексы первого порядка на один предшествующий...
25325. Высшая нервная деятельность 31 KB
  Синтетическая деятельность коры полушарий большого мозга обеспечивает объединение сигналов поступающих от различных анализаторов от органов чувств от функциональных центров нервной системы. Такая синтетическая деятельность мозга человека возможна благодаря многочисленным и разнообразным ассоциативным связям между различными отделами центральной нервной системы. Типы нервной системы Нервные реакции в организме у разных людей отличаются по силе подвижности и уравновешенности. На основании этих трех признаков в первую очередь силы нервных...
25326. Первая и вторая сигнальные системы 44 KB
  И у человека вырабатываются условные рефлексы на различные сигналы внешнего мира или внутреннего состояния организма если только различные раздражения экстеро или интерорецепторов сочетаются с какимилибо раздражениями вызывающими безусловные или условные рефлексы. И у человека при соответствующих условиях возникает внешнее безусловное или внутреннее условное торможение. И у человека наблюдается иррадиация и концентрация возбуждения и торможения индукция динамическая стереотипия и другие характерные проявления условнорефлекторной...
25327. Типы высшей нервной деятельности 36.5 KB
  Современное представление об анализаторах как сложных многоуровневых системах передающих информацию от рецепторов к коре и включающих регулирующие влияния коры на рецепторы и нижележащие центры привело к появлению более общего понятия сенсорные системы. 0036 Рецепторы и их свойства Рецепторами называются специальные образования преобразующие энергию внешнего раздражения в специфическую энергию нервного импульса. Все рецепторы по воспринимаемой среде делятся на экстерорецепторы принимающие раздражения из внешней среды рецепторы органов...
25328. Кожная рецепция 24 KB
  Ее рецепторы представляют собой свободные нервные окончания и сложные образования тельца Мейснера тельца Пачини в которых нервные окончания заключены в специальную капсулу. Это механорецепторы реагирующие на растяжение давление и вибрацию. При температуре кожи 3137С эти рецепторы почти неактивны. Ниже этой границы холодовые рецепторы активизируются пропорционально падению температуры затем их активность падает и совсем прекращается при 12 С.
25329. Интеро- и проприорецепция 30.5 KB
  Все эти рецепторы представляют собой механорецепторы специфическим раздражителем которых является их растяжение. Сухожильные рецепторы оплетают тонкие сухожильные волокна окруженные капсулой. Таким образом в отличие от мышечных веретен сухожильные рецепторы информируют нервные центры о степени напряжения мышц и скорости его развития.