16605

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ, ПОСТРОЕННЫХ НА ОСНОВЕ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ К140УД1408

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Отчет по лабораторной работе № 1 макет № 18 по дисциплине Электротехника электроника и схемотехника на тему: ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ ПОСТРОЕННЫХ НА ОСНОВЕ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ К140УД1408 Цель работы Изучение возможностей практическог...

Русский

2013-06-22

336.61 KB

64 чел.

Отчет

по лабораторной работе № 1 (макет № 18)

по дисциплине Электротехника, электроника и схемотехника

на тему: «ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ, ПОСТРОЕННЫХ

НА ОСНОВЕ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ К140УД1408»

  1.  Цель работы

Изучение возможностей практического использования

операционного усилителя типа К140УД1408; исследование типовых линейных

электронных устройств обработки сигналов, выполненных на базе этого

усилителя.

  1.  Схемы исследуемых устройств

Операционный усилитель (ОУ) - это универсальный электронный элемент,

который используется для создания разнообразных устройств обработки сигналов и аналоговых электронных моделей.

Рис. 2.1. Схема масштабного усилителя на основе ОУ в инвертирующем включении.

Усилительные устройства на базе ОУ используют отрицательную обратную связь (ООС). В ОУ, охваченном отрицательной обратной связью (как показано на рис. 1.2), сигнал, поданный на вход схемы, проходит на инвертирующий вход ОУ через сопротивление R-, усиливается в K0 раз, меняет знак на противоположный и с выхода через резистор обратной связи RОС-  подается обратно во входную цепь. При этом операционный усилитель формирует такое выходное напряжение, которое окажется достаточным для компенсации входного воздействия - так, чтобы в установившемся режиме разность напряжений между двумя входами ОУ (т.н. дифференциальное напряжение - U Д ) оказалась бы равной нулю. Для идеального ОУ компенсация предполагается полной, для реальных ОУ остаточное не скомпенсированное напряжение U Д оказывается хотя и не нулевым, но весьма малым. Эту особенность функционирования ОУ называют свойством «виртуального нуля».

Рис. 2.2. Схема масштабного усилителя в неинвертирующем включении ОУ.

Масштабный усилитель. Практическое использование ОУ как

усилительного устройства затрудняется тем, что значение собственного

коэффициента усиления K 0 обычно оказывается слишком большим для многих

практических приложений. Для того чтобы построить усилитель с любым другим (меньшим, чем K 0 ) значением коэффициента усиления, применяют схемы масштабных усилителей, в которых ОУ может быть включен либо по схеме инвертирующего включения, либо неинвертирующего включения.

Схема масштабного усилителя на ОУ в инвертирующем включении

приведена на рис. 2.1, в неинвертирующем включении - рис. 2.2.

Рис. 2.3. Схема интегрирующего усилителя на основе ОУ.

Рис. 2.4. Схема лабораторного макета.

Электрическая схема лабораторного макета приведена на рис. 2.4. Конфигурация исследуемой схемы на основе ОУ К140УД1408 (DA1) задается переключателями S1 – S5: S1 позволяет задавать инвертирующее либо неинвертирующее включение ОУ; переключатель S2 определяет вид цепи обратной связи ZОС-(jw); переключателем S3 можно выбирать тип частотной коррекции ОУ (простая коррекция осуществляется подключением конденсатора C1 между выводами 1 и 8 микросхемы DA1, сложная схема коррекции включает, помимо C1, еще цепь R7 – C4); переключатель S4 управляет подключением резистивного делителя напряжения R8 – R9 в цепи обратной связи ОУ, S5 позволяет задавать различные сопротивления нагрузки.

В разных сочетаниях S1, S2 и S3 на лабораторном макете можно создавать

следующие схемы:

- масштабного усилителя на основе ОУ в инвертирующем включении;

- масштабного усилителя на основе ОУ в неинвертирующем включении;

- интегрирующего усилителя;

- фильтра высоких частот.

  1.  Результаты отчета

Таблица П1.1

S1

1

2

включения

инвертирующее

неинвертирующее

S2

1

2

1

Вид ОС

ROC– = 22 кОм

ROC– = 100 кОм

ROC– = 22 кОм

UВХ, В

UВЫХ, В

0,002

0,005

0,05

0,022

0,005

0,01

0,04

0,056

0,01

0,02

0,1

0,11

0,02

0,07

0,2

0,225

0,05

0,13

0,5

0,54

0,1

0,21

1

1,2

0,2

0,4

2

2,5

0,3

0,7

3

3,2

0,5

1,1

5

5,4

0,7

1,5

7

7,4

1

2,1

8

8,2

2

4,5

8,6

8,8

5

8

9

9

UВХ, В

UВЫХ, В (теор.)

0,002

0,0044

0,02

0,0064

0,005

0,011

0,05

0,016

0,01

0,022

0,1

0,032

0,02

0,044

0,2

0,064

0,05

0,11

0,5

0,16

0,1

0,22

1

0,32

0,2

0,44

2

0,64

0,3

0,66

3

0,96

0,5

1,1

5

1,6

0,7

1,54

7

2,24

1

2,2

10

3,2

2

4,4

20

6,4

5

11

50

16

Примечание: fВХ=10 Гц; R+= R=10 кОм

Таблица П1.2

S2

1

2

3

Вид ОС

ROC– = 22 кОм

ROC– = 100 кОм

COC– = 0.1 мкФ

S3

1

2

1

2

1

коррекция

простая

сложная

простая

сложная

простая

fВХ, Гц

UВЫХ, В

KU dB

UВЫХ, В

KU dB

UВЫХ, В

KU dB

UВЫХ, В

KU dB

UВЫХ

KUi dB

10

0,17

1,69

2,40

24,68

1,60

21,16

1,55

20,88

2,4000

24,68

20

0,32

7,18

0,76

14,69

1,65

21,43

1,55

20,88

1,2000

18,66

50

0,28

6,02

0,34

7,71

1,65

21,43

1,55

20,88

0,5000

11,06

102

0,34

7,71

0,34

7,71

1,70

21,69

1,55

20,88

0,2400

4,68

3∙102

0,35

7,96

0,34

7,71

1,70

21,69

1,60

21,16

0,0800

-4,86

103

0,32

7,18

0,36

8,20

1,75

21,94

1,65

21,43

0,0240

-15,32

3∙103

0,33

7,45

0,36

8,20

1,50

20,60

1,65

21,43

0,0076

-25,31

104

0,34

7,71

0,37

8,44

0,54

11,73

1,60

21,16

0,0046

-29,67

2∙104

0,34

7,71

0,36

8,20

0,28

6,02

1,40

20,00

0,0046

-29,67

3∙104

0,34

7,71

0,37

8,44

0,18

2,18

1,20

18,66

0,0046

-29,67

5∙104

0,34

7,71

0,36

8,20

0,12

-1,34

0,76

14,69

0,0047

-29,48

105

0,32

7,18

0,37

8,44

0,08

-4,86

0,54

11,73

0,0046

-29,67

2∙105

0,24

4,68

0,36

8,20

0,05

-8,94

0,18

2,18

0,0045

-29,86

fВХ, Гц

KUi dB,

теор.

10

44,04

20

38,02

50

30,06

102

24,04

3∙102

14,50

103

4,04

3∙103

-5,50

104

-15,96

2∙104

-21,98

3∙104

-25,50

5∙104

-29,94

105

-35,96

2∙105

-41,98

Примечание: UВХ = 0.14 В, R+= R=10 кОм


График зависимости UВЫХ от UВХ  с экспериментальными и теоретическими значениями (Включение инвертирующее, Вид ОС – ROC– = 22 кОм)


График зависимости UВЫХ от UВХ  с экспериментальными и теоретическими значениями (Включение инвертирующее, Вид ОС – ROC– = 100 кОм)

График зависимости UВЫХ от UВХ  с экспериментальными и теоретическими значениями (Включение неинвертирующее, Вид ОС – ROC– = 22 кОм)

График зависимости KU dB от f


График зависимости KUi dB от f

Вывод:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57919. Використання формул скороченого множення для розкладання многочленів на множники 47.5 KB
  Мета: домогтися усвідомлення учнями того факту що вивчені формули скороченого множення застосовуються для розкладання на множники многочленів певного виду...
57920. Вікова періодизація людини (зрілий, похилий і старечий вік). Феномен життя і смерті 104 KB
  Індивідуальна робота робота учнів по картках Встановити відповідність вікової періодизації людини: Назва вікового періоду Віковий період у роках новонароджені...
57921. Cимвол политики - королева Виктория 52 KB
  Учитель. В информационных папках учащихся лежат документы и задания каждой группе Учитель: помогут совершить экскурсию экскурсоводы и учащиеся групп согласно плану...
57922. Вулканізм і вулкани. Гарячі джерела, гейзери 67.5 KB
  Знати: причини утворення та будову вулканів, після вулканічні явища, сейсмічні пояси Землі. Вміти: показувати на карті згаслі та діючі вулкани, порівнювати гарячі джерела та гейзери.
57923. Вирусные болезни – глобальная опасность для человечества 58 KB
  Формирование предметных и ключевых компетентностей: обобщение знаний об особенностях строения и жизнедеятельности вирусов; значении вирусов в природе и жизни человека методах изучения вирусных болезней.
57924. Сравнение симптомов заболеваний, которые вызываются вирусами и бактериями. Профилактика инфекционных болезней человека 39.5 KB
  Цель урока: познакомить учащихся с симптомами методами диагностики и профилактики типичных бактериальных и вирусных заболеваний человека; научить применять знания о процессах жизнедеятельности вирусов и бактерий для диагностики лечения...
57925. Води суходолу Північної Америки. Основні річкові системи. Великі озера, їх походження 69 KB
  Мета: сформувати в учнів систему знань про внутрішні води Північної Америки розкрити загальні особливості вод суходолу показати їх залежність від рельєфу та клімату нерівномірність розподілу на території материка...
57926. Основы объектно-ориентированного программирования. Создание формы 573.5 KB
  Цель: Сформировать у учащихся представление о среде программирования Visul Studio; освоить основные приемы создания форм получить практические навыки создания формы в среде программирования; формировать у учащихся информационную компетентность.
57927. Клітинний цикл. Мітоз 62.5 KB
  Німецький вчений Рудольф Вірхов стверджував що клітина може виникнути тільки з попередньої клітини в результаті її поділу. Відома його знаменита фраза усяка клітина з клітини З таким поняттям як поділ клітини ви вже неодноразово зустрічались на уроках біології.