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

60202. Людина і природа: трагедія чи ідилія 51.5 KB
  З’являється Гамлет. Гамлет: Купатися чи не купатися мені Питання це тривожить мозок мій. Ліворуч у напівтемряві з’являється тінь батька Гамлета. Батько Гамлета: Гамлете синку мій Гамлет озирається: Хто тут Батько Гамлета: Це я твій тато що рано у могилу зліг.
60204. Правила поводження з вогнем 45.5 KB
  Часу не гайте розведіть вогонь І не гасіть його Боже борони Хай дим пожежі всі довкіл побачать Бо ви герой а це велика вдача. Ви звичайно знаєте що таке вогонь. Де можна з ним зустрітися побачити Дуже давно люди не вміли добувати вогонь.
60205. ПОДОРОЖ ПО ЛІТЕРАТУРНОМУ МУЗЕЮ 1 MB
  Мета: розширити й поглибити знання дітей про письменників Р.Кіплінга, А. де Сент-Екзюпері, Т.Шевченка; допомогти глибше осягнути їх життєвий і творчий шлях, багатогранну складну обдаровану особистість...
60206. РОДИННЕ ВИХОВАННЯ: ЗАПОВІДІ ВВІЧЛИВОСТІ І ДОБРА 70.5 KB
  Плекання таких чеснот, як людяність, пошана до старших, допомога іншим і релігійність, милосердя, охайність, любов до порядку, доброзичливість, вихованість, добра поведінка в товаристві...
60207. Жінка – краса і гордість України 4.33 MB
  Мета заходу: Методична запровадити методику використання мультимедійних технологій у позакласний захід з дисципліни Українська література; Дидактична поглибити знання студентів про видатних жінок їх місце в історії та суспільстві...
60208. Свято «Прощавай, початкова школо!» 124 KB
  Усе в житті буває вперше. Уперше тягнеться до сонця стебельце, щоб згодом порадувати нас хлібною зерниною. Уперше народжується дитина, щоб продовжити родовід. Уперше приходимо ми до школи.
60209. Виховний захід «Проблема сміття. Мій внесок у вирішення цієї проблеми» 4.56 MB
  А чи знаєте ви що за рік в атмосферу після ваших гралищ з вогнем піднімається: Сажі 391 тонни слайд 8 Марганцю 121 тонни Фтористих сполук 059 тонни Бензину 038 тонни Пилу цементу 0062 тонни Оксиду кальцію 2362 тонни Нікелю 003 тонни...
60210. Мати-берегиня нашого життя йшла у бій не заради слави 358 KB
  Мета: на основі дослідження архівних документів численних публікацій презентувати колективний проект з гендерної рівності Матиберегиня нашого життя йшла у бій не заради слави; показати героїчну велич Берегині нашого життя в роки...