23049

Схеми на операційних підсилювачах. Інвертуюче увімкнення ОП

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Завдяки своєму високим коефіцієнту підсилення та вхідному опору а також низькому опору вихідному операційні підсилювачі ОП дуже широко застосовуються у схемотехніці особливо в мішаних аналоговоцифрових схемах. Додавши до ОП коло зворотнього звязку можна отримати підсилювач практично з будьяким коефіцієнтом підсилення. Коефіцієнт підсилення такої схеми у межах лінійності ОП рівний Rc Rin. Параметри ОП дозволяють добирати Rc та Rin у широкому діапазоні опорів отримуючи різні коефіцієнти підсилення.

Украинкский

2015-01-19

2.04 MB

1 чел.

Лабораторна робота № 10

з курсу "Схемотехніка"

Схеми на операційних підсилювачах.

Завдяки своєму високим коефіцієнту підсилення та вхідному опору, а також низькому опору вихідному, операційні підсилювачі (ОП) дуже широко застосовуються у схемотехніці, особливо в "мішаних" аналогово-цифрових схемах. Додавши до ОП коло зворотнього зв'язку, можна отримати підсилювач практично з будь-яким коефіцієнтом підсилення.  

 

1. Інвертуюче увімкнення ОП

На рис. 1 зображено інвертуюче увімкнення ОП, яке є найбільш поширеним на практиці.

рис. 1

 Коефіцієнт підсилення такої схеми у межах лінійності ОП рівний  -Rc / Rin. Зокрема, у схемі на рис. 1 він дорівнює -10. Параметри ОП дозволяють добирати Rc та Rin у широкому діапазоні опорів, отримуючи різні коефіцієнти підсилення. До точки X можна підключати декілька вхідних джерел типу Vin-Rin. У цьому випадку вихідний сигнал буде пропорційний сумі вхідних сигналів із відповідними коефіцієнтами. Таким чином здійснюється аналогове підсумовування сигналів (див., наприклад, рис.2). 

рис. 2

2. Генератор майже гармонічних сигналів на ОП

рис. 3

 

На рис.3 зображено схему генератора НЧ коливань на ОП. У колі зворотнього зв'язку цієї схеми знаходиться коло, що повертає фазу сигналу певної частоти на протилежну. Для інвертуючого увімкнення ОП це забезпечує позитивний зворотній зв'язок на цій частоті. Оскільки цей генератор має жорстке самозбудження, у схемі передбачено пускове джерело Vstart. Це джерело описується стандартною моделлю VPULSE. Зазначимо, що RC-генератори генерують квазігармонічний сигнал, оскільки у їхньому складі немає резонансних кіл.

Лабораторне завдання

1. Введіть у Schematics схему рис.1.  Вважайте, що амплітуда вхідного сигналу  1 В . Задайте завдання на моделювання перехідного процесу і проведіть його. У Probe виведіть епюри вхідної та вихідної напруг та поясніть ці залежності.

2. Збільшіть амплітуду вхідної напруги до 5 В. Чим викликаються зміни у формі вихідного сигналу?

3. Оцініть максимальний коефіцієнт підсилення ОП. Для цього задайте опір зворотнього зв'язку Rc досить великим (~1 МОм), і послідовно рівною мірою зменшуйте амплітуду Vin та опір Rin. Коли при цьому коефіцієнт підсилення перестане змінюватися, це і буде максимальний коефіцієнт підсилення ОП. Середнє значення вихідного сигалу може при цьому зсунутися, бо при великих коефіцієнтах підсилення схема потребує додаткового балансування.

4. Оцініть вихідний опір ОП. Для цього послідовно зменшуйте опір навантаження Rb, який під'єднаний паралельно до виходу ОП. Коли при цьому амплітуда вихідного сигналу зменшиться вдвічі, значення Rb буде приблизно рівним вихідному опірові ОП. Форма вихідного сигалу може при цьому спотворитися, оскільки дуже малі опори навантаження порушують лінійність ОП.

5. Оцініть вхідний опір ОП. Для цього послідовно рівною мірою  збільшуйте опір зворотнього зв'язку Rc та амплітуду Vin, задавши опір  Rin досить малим (~10 Ом. Коли при цьому Rc стане порядку вхідного опору ОП, середнє значення вихідного сигналу помітно зсунеться. Така оцінка є досить грубою.

6. Як відомо, у спектрі прямокутних імпульсів присутні лише непарні гармоніки із амплітудами, обернено пропорційними номерам цих гармонік. Використавши ОП як аналоговий суматор, отримайте на виході суму двох, трьох та чотирьох перших непарних гармонік. Для випадку 4 перших гармонік повинна вийти схема подібна до рис.2

8. Введіть у Schematics схему автогенератора (рис.3).  Вважайте, що амплітуда пускового сигналу  1 В, тривалість імпульсу 10 мс, його період  1000 мкс. Тривалості фронту і спаду імпульсу задайте дуже малими, наприклад по 0.1 нс.  Затримка може бути рівною тривалості імпульсу, тобто складати 10 мс.  Задайте завдання на моделювання перехідного процесу і проведіть його. У Probe виведіть епюри пускової та вихідної напруг та поясніть ці залежності.

9. Збільшіть у 100 разів значення R1-R3, відповідно зменшіть C1-C3 і повторіть моделювання. Поясніть зміни у формі вихідних імпульсів.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26589. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛОКА ПРИ МАСТИТАХ КОРОВ 4.51 KB
  МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛОКА ПРИ МАСТИТАХ КОРОВ. из каждого соска вымени в середине или в конце доения на участки бумаги пропитанныe индикатором наносится капля молока. В луночку молочноконтрольной пластинки к 1 мл сборного молока приливают 1 мл 25 раствора мастоприма. Смесь молока с мастопопримом перемешивают стеклянной палочкой в течение 1020 секунд Результаты реакции оцениваются по консистенции смеси молока с местопримом.
26590. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МЯСА НА СВЕЖЕСТЬ 4.28 KB
  Состояние мышечной ткани – обращают внимание на корочку подсыхания цвет влажность консистенцию и запах; 2. состояние жира: цвет консистенция запах; 3. определение качества бульона – прозрачность и запах. Запах специфический приятный.
26591. МЕТОДЫ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ УСЛОВНО ГОДНОГО МЯСА 5.46 KB
  Обезвреживание проваркой наиболее надежный способ его применяют во всех случаях при необходимости обезвредить условно годное мясо. При варке мяса и мясопродуктов их разделывают на куски массой не более 2 кг толщиной до 8 см проваривают в открытых котлах в течение 3 часов а в закрытых в течение 25 часов. Мясо считается обезвреженным если внутри куска температура достигла 80С и удерживалась на этом уровне в течение 10 минут. Цвет свинины на разрезе должен быть белосерым мясо других животных серым без признаков кровянистого...
26592. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОБРОКАЧЕСТВЕННОСТИ ЖИРА 22.16 KB
  МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОБРОКАЧЕСТВЕННОСТИ ЖИРА. В средней пробе жира при температуре 20С определяют ЗАПАХ И ВКУС при установлении вкуса пробы не проглатывают. Эти показатели должны быть характерными для данного вида жира вытопленного из доброкачественного сырья. Она должна быть независимо от сорта для говяжьего и бараньего жира плотной или твердой для курдючного мазеобразной для свиного и конского жира мазеобразной или плотной для сборного и костного жира жидкой мазеобразной или плотной.
26593. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАТУРАЛЬНОСТИ МЕДА 3.16 KB
  МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАТУРАЛЬНОСТИ МЕДА. Для определения натуральности и качества меда следует проанализировать три признака: питательность неизменность природного состава и возможность хранения. Питательность меда зависит в основном от содержания углеводов и его зрелости причем зрелость определяет не только пищевые и вкусовые но и лечебные качества. Созревание меда эго ряд биохимических превращений основу которых составляет ферментативный гидролиз сахарозы и удаление воды.
26594. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВЕЖЕСТИ РЫБЫ 6.44 KB
  МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВЕЖЕСТИ РЫБЫ. Осмотру подлежит вся доставленная к реализации партия рыбы. Обращают внимание на внешний вид рыбы ее цвет состояние чешуи и слизи покрывающих тело рыбы а также на плавники цвет жабр состояние глаз брюшка поджато или вздуто консистенцию мышечной ткани запах слизи жабр и области анального отверстия. Вскрывают также рыбу со вздутым брюшком так как причиной такого состояния у свежей рыбы могут быть лигулез брюшная водянка и другие болезни.
26595. МИКРОФЛОРА МОЛОКА. ИСТОЧНИКИ МИКРОФЛОРЫ МОЛОКА. ИСТОЧНИКИ МИКРОБНОГО ОБСЕМЕНЕНИЯ МОЛОКА 6.71 KB
  МИКРОФЛОРА МОЛОКА. ИСТОЧНИКИ МИКРОФЛОРЫ МОЛОКА. ИСТОЧНИКИ МИКРОБНОГО ОБСЕМЕНЕНИЯ МОЛОКА Молоко хорошая питательная среда для микроорганизмов попадающих в него из различных источников. Вымя коровы основной источник микробного обсеменения молока.
26596. МИКРОФЛОРА, ВЫЗЫВАЮЩАЯ ГНИЛОСТНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ МЯСА 4.08 KB
  Одним из первоначальных продуктов гнилостного распада белка являются пептонысмеси пептидов вызывающие отравление при парентеральном введении. Органические основания образующиеся при гниении белка мяса называют птомаинами. В аэробных условиях процесс распада белка идет значительно глубже с образованием множества промежуточных и конечных продуктов гниения вплоть до воды и газа. Мясо в начальной стадии гниения когда накапливаются промежуточные продукты распада белка более опасно для человека.
26597. МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЯСА РАЗЛИЧНЫХ ЖИВОТНЫХ (ВИДОВ УБОЙНЫХ) 18.31 KB
  МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЯСА РАЗЛИЧНЫХ ЖИВОТНЫХ ВИДОВ УБОЙНЫХ. Цвет мышечной ткани красный но у различных видов убойных животных он отличается значительным разнообразием оттенков. Бледная окраска мускулатуры у откормленных и мало работающих животных связана с незначительным содержанием в ней миоглобина и свидетельствует о слабой интенсивности окислительных реакций. Так белесоватый цвет имеет мясо животных при беломышечной болезни а белое мясо возможно у свиней и даже у крупного рогатого скота при откорме их в промышленных комплексах в...