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

58 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

12599. ИСПЫТАНИЕ НА СЖАТИЕ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 3.22 MB
  ИСПЫТАНИЕ НА СЖАТИЕ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ Методические указания к лабораторной работе № 3 по курсу Сопротивление материалов для студентов технических специальностей Астрахань2009 Составили: Денисова Л.М. ст. преп. кафедры Те
12600. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛА 288.5 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ПРОДОЛЬНОЙ УПРУГОСТИ МАТЕРИАЛА Методические указания к лабораторной работе № 6 по курсу Сопротивление материалов для студентов технических специальностей Составили: Миронов А.И. к.т.н. доцент кафедры Теоретическая и прикладная мех
12601. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА СТАЛИ 3.43 MB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ СДВИГА СТАЛИ Методические указания к лабораторной работе № 8 по курсу Сопротивление материалов для студентов технических специальностей Составил: Денисова Л.М. старший преподаватель кафедры Теоретическая и прикладная механика Миро...
12602. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ 92 KB
  PAGE 11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ Методические указания к выполнению лабораторной работы № 10 по сопротивлению материалов для студентов механических специальностей Автор – КРУГЛОВ А.А. к.т.н. доц...
12603. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ 123 KB
  ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ Методические указания к выполнению лабораторной работы № 11 по сопротивлению материалов для студентов механических специальностей Автор – КРУГЛОВ А.А. к.т.н. доцент кафедры Теоретическая
12604. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПРИ ИЗГИБЕ БАЛКИ НА ДВУХ ОПОРАХ 111 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПРИ ИЗГИБЕ БАЛКИ НА ДВУХ ОПОРАХ Методические указания к лабораторной работе № 12 по курсу Сопротивление материалов для студентов технических специальностей Составил: Гаращенко П.А. д.т.н. профессор кафедры Теоретическая и прик
12605. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ КОСОМ ИЗГИБЕ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ 107 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ КОСОМ ИЗГИБЕ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ Методические указания к лабораторной работе № 13 по курсу Сопротивление материалов для студентов механических специальностей Составители: Миронов А.И. к.т.н. доцент кафедры Теоретическая и прик
12606. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА В ЗАДЕЛКЕ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМОЙ БАЛКИ 176 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА В ЗАДЕЛКЕ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМОЙ БАЛКИ Методические указания к лабораторной работе № 17 по курсу Сопротивление материалов для студентов механических специальностей Составил: Круглов А.А. к.т.н. доц. кафедры Теоретическая и прикладн
12607. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ПРОДОЛЬНО СЖАТОГО СТЕРЖНЯ 891 KB
  ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ПРОДОЛЬНО СЖАТОГО СТЕРЖНЯ Методические указания к лабораторной работе № 19 по курсу Сопротивление материалов для студентов технических специальностей Составили: Круглов А.А. к.т.н. доцент кафедры Теоретическая ...