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

81659. Аппликация из бумаги и картона. Виды бумаги и картона. Свойства картона. Последовательность действий при работе с бумагой и картоном по шаблону. Изготовление сюжетной аппликации «Ежик» 73 KB
  Сказочный персонаж ежик Шуршик стаканчики с водой полоски бумаги и картона альбомы для уроков труда бумага картон клей ножницы шаблоны салфетки. Вспомним о разновидности бумаги проведем исследовательскую работу чтобы раскрыть свойства картона и выполним практическую работу по изготовлению аппликации.
81660. Різноманітність тварин в природі. Я і Україна (природознавство) 553.5 KB
  Удосконалювати навички роботи в малих групах формувати уміння порівнювати тварингрупувати їх. Виховна: виховувати любов до природи дбайливе ставлення до тварин. На нас чекають цікаві пригодиви дізнаєтесь які є групи тварин.
81661. Русская литерная критика эпохи предромантизма:полемика о «старом» и «новом» слоге; дискуссии о принципах перевода «Иллиады» Гомера; дискуссии о новых поэтических жанрах 31.86 KB
  Начав перевод Илиады поэт вскоре убедился что традиционный александрийский стих не передаст стих Гомера. В результате напряженных творческих исканий он понял Гомера как народного поэта Древней Греции как поэта общественнонациональной темы. Следовательно чтобы понять и почувствовать Гомера не надо ориентироваться на современный изящный вкус Переводчику Гомера должно отречься от раболепства перед вкусом гостиных перед сей прихотливой утонченностью и изнеженностью обществ.
81662. Становление русской романтической критики в тв-ве В.А.Жуковского, К.Н.Батюшкова. Типологический анализ 1й из статей Жуковского 32.99 KB
  Типологический анализ 1й из статей Жуковского. Создание новой школы в русской поэзии и соответствующей запросам этой школы новой критики связано с именем Василия Андреевича Жуковского 1783 I8S2. Статьи Жуковского его размышления об искусстве в письмах и дневниках многочисленные эстетические конспекты являющиеся важным свидетельством активного самообразования и самоопределения богатейший материал для осмысления вклада поэта в русскую критику. Обращает на себя внимание тесная сращенность критической и поэтической мысли Жуковского...
81663. Литературная критика русского гражданственного романтизма: представители, принципы, проблематика, жанровое своеобразие статей. Роль декабристских альманахов в развитии русской романтической критики 28.98 KB
  Роль декабристских альманахов в развитии русской романтической критики. Обращавшиеся к характеристике данного периода и данного круга имен исследователи истории отечественной критики предлагали разные дефиниции: литературная критика декабристов критика революционноромантического направления критика гражданского романтизма критика гражданственного романтизма и т. Сами критики ни революционными романтиками ни тем более декабристами себя не называли. и во многом определивших темы и проблематику критики гражданственного романтизма...
81664. Типологический анализ статей А.А.Бестужева или В.К. Кюхельбекера. Жанровое и стилевое своеобразие статей 35.18 KB
  Если в статье Взгляд на нынешнее состояние русской словесности 1817 своем первом критическом выступлении в печати Кюхельбекер приветствовал обновление русской поэзии произошедшее благодаря деятельности Жуковского и воспринимал привнесенный им в литературу германический дух свободный и независимый как близкий нашему национальному духу то в статье О направлении нашей поэзия особенно лирической в последнее десятилетие 1824 он подвергал резкой критике школу Жуковского и в особенности ее подражателей за мелкость тем...
81665. Особенности развития русской литературной критики 1830-х гг. Романтическая критика на страницах ж-ла Н.А.Полевого «Московский телеграф» 35.24 KB
  Полевого создавал атмосферу новизны непрестанного поиска. Полевого; с романтических повестей Вечера на хуторе близ Диканьки начинает писательское поприще И. Полевого ярко раскрылись и в его рецензии на книгу АГалича Опыт науки изящного 1826. Полевого О романах Виктора Гюго и вообще о новейших романах 1832 обнаруживала ориентацию автора на романтизм в его французской разновидности.
81666. Философская критика (Д.В.Веневитинов, И.В.Киреевский и др.). Литературно-критическая и журналистская деятельность Надеждина 37.23 KB
  Манна философская предоснова восприятия искусства строго говоря присущая любой художественной теории в том числе классицизму романтизму и т. здесь уже ощущается недостаточной и уступает место целенаправленному включению искусства в философское наукоучение. Высокую оценку Галича получали идеи натурфилософии Шеллинга понимание природы как целесообразного целого где происходит взаимодействие противоположно направленных сил и основные положения шеллинговой философии искусства: представление о самоценности искусства об идеале как...
81667. А.С. Пушкин как литературный критик. Проблематика его литературно-критических статей и заметок; жанровое, стилевое своеобразие. Типологический анализ одной из работ 35.6 KB
  Его статьи и художественные произведения становились итогом долгих и основательных раздумий о самых разнообразных теоретических проблемах художественного творчества о предмете и назначении искусства о взаимосвязи писателя и общества об историзме и народности литературы роли критики в развитии эстетического вкуса читателей путях становления русского литературного языка и т. В многообразном по своему составу литературнокритическом наследии Пушкина есть и опыты больших историколитературных обобщений незавершенная статья О ничтожестве...