20922

ДОСЛІДЖЕННЯ ІНТЕГРАТОРА

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Експериментальне визначення перехідних характеристик інтегратора рис. Натисніть кнопку 20 сек панелі і кнопку С1 Інтегратор відлічуючи по секундоміру стенду час за допомогою U вих виконайте вимірювання зміни в часі вихідної напруги інтегратора. побудуйте перехідні характеристики інтегратора.

Украинкский

2013-08-01

184 KB

13 чел.

 

Лабораторна робота №8

ДОСЛІДЖЕННЯ   ІНТЕГРАТОРА

Мета роботи: ознайомитися з роботою інтеграторів, побудованих на операційному підсилювачі.

8.1. Порядок виконання роботи

Робота виконується на стенді ЭС23.

  1.  Експериментальне визначення перехідних характеристик інтегратора (рис.8.1.).

??

Рис.8.1.

       1.1. Встановіть змінну пластину №5.2. Включіть стенд

.

1.2. Натисніть кнопку «20 сек» панелі і кнопку «С1» «Інтегратор», відлічуючи по секундоміру стенду час,  за допомогою «U вих» виконайте вимірювання зміни в часі вихідної напруги інтегратора. Результати занесіть в табл.8.1

Таблиця 8.1

T,c

0

4

8

12

16

20

24

28

30

32

36

40

Uвих

(С1)

Uвих

 (С2)

1.3. На панелі «інтегратор» натисніть кнопку «С2» і повторіть дію п.1.2

1.4. За даними табл.8.1. побудуйте перехідні характеристики інтегратора.

2. Спостереження за роботою інтегратора в режимі періодичного сигналу на вході.

2.1. Підключіть до клеми «1» панелі «Інтегратор» осцилограф. Натисніть кнопку «   »        на цій панелі. Спостерігайте та накресліть осцилограму.

2.2. Підключіть осцилограф до клеми «2» панелі «Інтегратор».  Спостерігайте та накресліть  осцилограму.

Стислі теоретичні відомості

Інтегрування  електричних сигналів здійснюється електронними вузлами, в яких негативний зворотний зв'язок вводиться за допомогою електричних кіл з ємностями. Такі вузли називаються інтеграторами. Схеми простих інтеграторів показані на рис. 8.2.а  і 8.2.б.  Інтегратор на рис. 8.2.а називається інвертуючим, на рис. 8.2.б неінвертуючим.

В івертуючому інтеграторі так само як і в інвертуючому підсилювачі наявність негативного зворотного зв'язку призводить до того, що  на обох входах ОП однакова напруга, а вхідна і вихідна напруга мають завжди протилежні полярності.

    а)             б)

    Рис.8.2.

Значення струму, що протікає через конденсатор, визначається виразом:

.

     Слід нагадати, що вхідний струм ОП завжди значно менший струму,

 який тече колом зворотнього зв′язку.     Через це струм конденсатора дорівнює  струму, що протікає  через опір R, тому:

.

 З цієї формули можна одержати рівняння, яке з’єднує  вхідну Ux і вихідну Uy напруги інтегратора:

.

Як відомо, геометрично інтеграл можна інтерпретувати як площу фігури, утвореної графіком підінтегральної  функції і віссю абсцис. Ця площа називається вольт-секундною, якщо підінтегральна функція є залежністю напруги від часу. Отже, вихідна напруга інтегратора пропорційна вольт- секундній площі вхідної напруги.

Виходячи з цього, можна легко одержати графік перехідної характеристики інтегратора (рис.8.3.), тобто залежності його вихідної напруги від часу у випадку, якщо вхідна напруга є одиничним стрибком нескінченної тривалості

     Рис.8.3.

Швидкість зміни вихідної напруги пропорційна амплітуді напруги Ux і обернено пропорційна до добутку RC:

. Вихідна напруга інтегратора незмінна, тільки якщо вхідна напруга дорівнює

нулеві. Ця властивість інтеграторів широко використовується в електронних системах автоматичного регулювання.

         Роботу неінвертуючого інтегратора ( Рис. 8.2 б ) розглянемо враховучи .що ОП охоплений негативним зворотним зв′язком,  а тому на обох входах ОП напруга дорівнює UX.

/

          Струм через конденсатор матиме таку залежність від вхідної та вихідної  напруг:

                                 IC = C .

           Оскільки по резистору R та конденсатору С протікає один і той же  струм  (вхідним струмом ОП нехтуєм )

                                 UX  = IC  R.

            З цього витікає такий вираз:

                                  UX = RC - RC 

             І  тому      UУ   =    +   UX

          Вихідна напруга неінвертуючого інтегратора пропорційна сумі вхідної напруги та інтеграла від неї.

В разі потреби повернути вихідну напругу інтегратора Uy до нульового значення необхідно розрядити конденсатор С. Для  цього в інтеграторах передбачають включені паралельно конденсатору  електронні ключі, відкриваючи які можна достатньо швидко розрядити конденсатор. Якщо операція обнулення Uy виконується не дуже часто, замість електронного ключа можна використовувати контактний пристрій.

Питання  для самоперевірки

  1.  Поясніть назву інтеграторів, зображених на рис.8.2,а,б.
  2.   Спробуйте пояснити принцип роботи інтегратора.

3. По яким   законам змінюється напруга на конденсаторі, який заряджається від джерела постійного струму або від джерела постійної напруги?

4. Яка характеристика називається перехідною?

5. Від чого залежить нахил перехідної характеристики інтегратора?

6. Що називають «вольт-секундною площею»?

7. Чим відрізняється робота інвертуючого інтегратора від роботи неінвертуючого ?

 

            


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

15033. Әдебиет пен сынның биік белесі 49.5 KB
  ӘДЕБИЕТ ПЕН СЫННЫҢ БИІК БЕЛЕСІ Nov 202006 00:00 by oljas Қазіргі қазақ әдебиеті сынының тарихына оның жүріп өткен жолына көркемдік сапа деңгейі тұрғысынан қарағанда бірнеше айтулы кезеңдерді атап өтуге болар еді. ХХ ғасырдың 2030 жылдарында алаш арыстары негізін қалаған осылар...
15034. Әлем әдебиетіндегі сентиментализм 54 KB
  Әлем әдебиетіндегі сентиментализм ...Өткен ғасырлар үлесіндегі әлем әдебиетінде көптеген әдеби ағымдардың болғаны баршаға аян. Сол ағымдардың ішіндегі 18ғасыр дың екінші жартысы мен 19ғасырдың басында дамыған ағым сентиментализм. Сентиментализм французша сезім с
15035. Жүрегі жүз жыл жырлаған (Жамбыл) 85 KB
  Жүрегі жүз жыл жырлаған Менің пірім Сүйінбай... Қазақ халқы табиғатынан ақын халық. Есте жоқ ескі замандардан бергі ел тарихының көркем шежіресін жасаушылар да оның сақтаушылары да сөз зергерлері ақындар. Ғасырдан ғасырға жалғасып атадан ұрпаққа мирас ...
15036. Жүсіп Баласағұн шығармаларының Қазақ ақындарымен сабақтастығы 56.5 KB
  Жүсіп Баласағұнның және ХІХХХ ғасыр басындағы қазақ әдебиеті өкілдерінің шығармашылығындағы замана бейнесі Түркі әлеміне есімі мәшһүр болып қайта өрлеу дәуірінің аса көрнекті ақыны данышпанойшылы Жүсіп Баласағұн өнегелі ойтолғамдарын өзінің Құтадғу білік
15037. Жыр жампозы - Жамбыл 47 KB
  ӘОЖ 801: 894.342 ЖЫР ЖАМПОЗЫ К.Ж. Демеш Жамбыл облысы әкімияты Тараз қ. Қашанда халық арасынан өнерімен елді сүйсіндірген адамдар шығып отырған. Олар елді қиынқыстау шағында қиыншылықтан шығуға қол ұшын берумен қатар рухани тірегі бола білді. Ел мақтанышына айна
15038. Жырау мен жыршылдық дәстүрдің Қазақ әдебиетіндегі қалыптасуы 52.5 KB
  ӘОЖ 378.147:8.0 ЖЫРАУ МЕН ЖЫРШЫЛЫҚ ДӘСТҮРДІҢ ҚАЗАҚ ӘДЕБИЕТІНДЕГІ ҚАЛЫПТАСУЫ А.Мұқашева Г.Мейірбекова Тараз мемлекеттік педагогикалық институты Тараз қ. Тарих қашан да өз перзенттерінің құнды мұраларымен қымбат әрі барлық кезеңдердің сарапшысы.Ерлігі м...
15039. Зар заман ақындарының (Дулат, Шортанбай, Мұрат) шығармаларындағы идеялық ерекшеліктер 42.5 KB
  ӘОЖ 323 001 574 ХІХ ҒАСЫРДЫҢ ІІ ЖАРТЫСЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ӘДЕБИЕТІНДЕГІ ЗАР ЗАМАН ӨКІЛДЕРІ Қ.С. Қожабекова Тараз мемлекеттік педагогикалық институты Тараз қ. Қазақ әдебиетіндегі байырлық рух ХVІІІ ғасырда жоңғарлар мен қарсы күресте ХІХ ұлт азаттық күресте Мах...
15040. Ілияс Есенберлиннің тарихи романдары 63 KB
  ІЛИЯС ЕСЕНБЕРЛИН 1915-1983 Ілияс Есенберлин 1915 жылы Ақмола облысындағы Атбасар қаласында туған. 1940 жылы Қазақ таукен институтын бітірген. Ұлы Отан соғысына қатысқан. Соғыстан кейінгі жылдарда филармонияны Жазушы баспасын басқарады т.б. жұмыстар атқарады. Жазушы ...
15041. Ілияс Жансүгіровтің Жетісу суреттері өлеңін оқытудағы ерекшеліктер 48.5 KB
  Ілияс Жансүгіровтің Жетісу суреттері өлеңін оқытудағы ерекшеліктер немесе қазақ поэзиясындағы ұлы жаңалық Б.О.Есімбекова Алматы қаласы Ілияс Жансүгіров Жетісу губерниясының Қапал уезі Ақсу болысы 4ауылында 1894 жылы 14 мамырда дүниеге келген. Анасынан 4