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

54 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

12232. Омыление сложного эфира в щелочной среде при двух температурах 242 KB
  Изучение кинетики реакции омыления сложного эфира Цель работы: определение средних значений констант скорости реакции омыления сложного эфира в щелочной среде при двух температурах вычисление энергии активации и предэкспоненциального множителя. Принцип метода: ко
12233. Определение средних значений констант скорости реакции омыления сложного эфира 22.27 KB
  Лабораторная работа № 1 Цель работы: определение средних значений констант скорости реакции омыления сложного эфира этилацетата в щелочной среде. Опыты показывают что реакция протекает как реакция второго порядка.
12234. Определение константы диссоциации слабого электролита 337 KB
  Определение константы диссоциации слабого электролита Цель работы: установить зависимость удельной и эквивалентной электропроводности слабого электролита от концентрации. Рассчитать значения степени и константы диссоциации слабого электролита. Принцип метода: ко
12235. Реакция гидролиза сахарозы с образованием глюкозы и фруктозы 25.7 KB
  Лабораторная работа №3 Определение константы скорости инверсии тростникового сахара сахарозы. Цель работы: определить порядок реакции по сахару и катализатору определить средние константы скорости реакции . Изучаемым процессом является реакция гидролиза...
12236. Определить растворимости и произведения растворимости труднорастворимых солей 33.51 KB
  Цель работы: определить растворимости и произведения растворимости труднорастворимых солей. Рабочая формула где: S растворимость. предельные эквивалентные электропроводности ионов удельная электропроводность раствора Таблица 1 Дан...
12237. Определение константы скорости инверсии тростникового сахара 144 KB
  Определение константы скорости инверсии тростникового сахара Цель работы: ознакомиться оптическим методом изучения кинетики реакции; определить порядок реакции по сахару и катализатору; определить среднюю константу скорости рассчитать ошибки в измерениях. Принци
12238. Определение температурного коэффициента электропроводности 30.22 KB
  Измерение электропроводности электролитов различной концентрации и определение температурного коэффициента электропроводности Цель: установить зависимость удельной и эквивалентной электропроводности электролита от концентрации и те
12239. Определить pH и буферную емкость ацетатных буферных растворов 40.44 KB
  Цель работы: определить pH и буферную емкость ацетатных буферных растворов. Исследуемая цепь Pt CHхингидрон KClнасHg2Cl2 Hg Рабочие формулы где: – потенциал хингидронового электрода – потенциал каломельного электрода Таблица 1 Данные из...
12240. Исследование влияния параметров схемы на токовую и тепловую загрузку тиристоров в управляемом выпрямителе 12.43 MB
  Курс Силовые полупроводниковые приборы. Лабораторная работа 2. Тема: исследование влияния параметров схемы на токовую и тепловую загрузку тиристоров в управляемом выпрямителе. Схема: мостовая схема выпрямления однофазного тока при активной и активноиндуктивной н