6090

Схеми на операційних підсилювачах

Реферат

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Схеми на операційних підсилювачах У даній роботі досліджується ряд схем, побудованих на основі операційних підсилювачів (ОП). Ідеальний ОП характеризується коефіцієнтом підсилення та вхідним опором, що прямують до нескінченості, вихідним опором, що ...

Украинкский

2012-12-28

27.74 KB

7 чел.

Схеми на операційних підсилювачах

У даній роботі досліджується ряд схем, побудованих на основі операційних підсилювачів (ОП). Ідеальний ОП характеризується коефіцієнтом підсилення та вхідним опором, що прямують до нескінченості, вихідним опором, що прямує до нуля, і рівномірною амплітудно-частотною характеристикою для всіх частот.

1. Інверсне увімкнення ОП

Великий власний коефіцієнт підсилення ОП дозволяє за допомогою негативного зворотного зв’язку отримати будь-яке потрібне значення коефіцієнта підсилення у широкій смузі частот. Для цього використовуються інверсне (рис.1) та не інверсне (рис.2) увімкнення ОП.

Рис.1

Коефіцієнт підсилення увімкненого за інверсною схемою ОП, зображеного на рис. 1, складає

Ki = R2/R1         (1)

Формула (1) справедлива, якщо Ki виходить істотно меншим за власний коефіцієнт підсилення застосованого в схемі реального ОП, а значення опорів R1, R2 та опору навантаження Rn значно менші за вхідний опір цього ОП і значно більші за його вихідний опір.

Для зображеної на рис.2 неінверсної схеми для таких самих умов коефіцієнт підсилення складе

Kn = 1+R2/R1         (2)

Рис.2

2. Виконання аналогових операцій

Використовуючи ОП із негативним зворотним звязком, можна виконувати математичні операції над аналоговими величинами, зокрема, над напругами.

Рис.3

На рис.3 зображено схему аналогового підсумовування сигналів з різними частотами (Фур’є-синтез), яка дозволяє отримати на виході сигнал, за формою близький до прямокутного імпульсу, оскільки спектр такого імпульсу складається з непарних гармонік, амплітуда яких обернено пропорційна частоті. Напруга на виході схеми, зображеної на рис.3, складає

Vn= - ( V1/R1 + V2/R2 + V3/R3 ) * Rzz     (3)

Формула (3) справедлива при виконанні наведених вище умов на коефіцієнти підсилення та опори усіх резисторів.

3. ОП в режимі компаратора.

Великий власний коефіцієнт підсиленн ОП дозволяє побудувати на його базі пристрій порівняння вхідних сигналів – компаратор. Як правило, рівні сигналу на виході компаратора підлаштовуються під певну серію цифрових інтегральних мікросхем, таким чином, щоб вищийй рівень відповідав цифровій 1, а нижній – 0. На рис.4 зображено схему дослідження такого компаратора на основі ОП.

Рис.4

Лабораторне завдання.

  1. Зібрати схему інверсного увімкнення ОП, зображену на рис.1. Застосувати модель ОП OPAMP_5T_VIRTUAL з бібліотеки ANALOG. Забезпечити коефіцієнт підсилення, рівний номеру Вашого варіанту. Провести аналіз часових залежностей (Transient Analysis). Після цього зміною співвідношення R2/R1 збільшувати коефіцієнт підсилення доти, доки не перестане виконуватися формула (1). Порівняти оцінений таким чином коефіцієнт підсилення із заданим значенням (Differential Mode Voltage Gain у властивостях моделі ОП)
  2.  Повернутися до початкового коефіцієнта підсилення. Провести аналіз частотних характеристик (AC Analysis). Визначити верхню граничну частоту та порівняти її із заданим значенням (Unity-Gain Bandwidth у властивостях моделі ОП)
  3.  Повторити пункти 1-2 для неінверсного увімкнення ОП (рис.2).
  4. Зібрати схему Фур’є-синтезу (рис.3). Провести аналіз часових залежностей для 2-5 спектральних складових прямокутного імпульсу та порівняти форму сигналів, що отримуються на виході
  5. Зібрати схему дослідження компаратора (рис.4). Застосувати модель ОП COMPARATOR_VIRTUAL з бібліотеки ANALOG. Провести аналіз часових залежностей (Transient Analysis) і визначити верхній та нижній рівні вихідного сигналу.
  6. Зменшити амплітуду вхідного джерела до значень порядку 1 мкВ, і оцінити таким чином власний коефіцієнт підсилення ОП, на базі якого побудовано компаратор. Порівняти отримане значення із заданим (Gain у властивостях моделі компаратора)

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

38229. Теория бухгалтерского учета. Понятие об учете, виды учета, их взаимосвязь 487 KB
  Понятие об учете виды учета их взаимосвязь. Предмет и объекты бухгалтерского учета. Метод бухгалтерского учета. Обобщение данных текущего бухгалтерского учета.
38230. Глобализация конкуренции и конкурентные преимущества стран 39.08 KB
  Один из основных детерминантов национального конкурентного преимущества в какойлибо отрасли это спрос на внутреннем рынке на товары или услуги предлагаемые этой отраслью. Взаимосвязанные отрасли Для многих отраслей самым главным ресурсом остается наличие связанных и вспомогательных отраслей. Стратегия структура и соперничество фирм Еще одним важным детерминантом определяющим конкурентоспособность отрасли является тот факт что фирма создается организуется и управляется в зависимости от характера конкуренции на внутреннем рынке.
38231. Маркетинг. Ответы на экзаменационные вопросы 111 KB
  Сущность и эволюция маркетинга. Изучение маркетинга позволяет сделать максимально правильный выбор целевого рынка. Самой главной целью маркетинга является: поставить производимый товар или услугу вне конкуренции. Без маркетинга работа предприятия практически невозможна.
38232. Теория маркетинга. Сбытовая политика предприятия 394.5 KB
  Рынок совокупность существующих и потенциальных покупателей товара. Анализ маркетинговой среды: определение ёмкости рынка прогнозирование величины спроса проведение маркетинговых исследований выбор целевого сегмента и определение его профиля позиционирование товара и фирмы в целом. Разработка товарной политики: разработка новых товаров управление товарным ассортиментом разработка дизайна и качественных характеристик товара разработка упаковки и товарной марки определение комплекса дополнительных услуг. Применяется когда реальные...
38233. Организация маркетинга на предприятии, организационный механизм 62.5 KB
  Организационный механизм маркетинговое подразделение предприятия а управленческий разрабатываемый им план маркетинга который является составной частью бизнес-плана. Функциональная служба маркетинга включает в себя отделы где сотрудники специализируются на выполнении одной определённой функции маркетинга. Товарная служба маркетинга характеризуется те что служба состоит из отдела которая осуществляет деятельность по определённому товару группе товаров.
38234. Анализ маркетинговой среды 109.5 KB
  Видовые конкуренты это прочие разновидности того же товара способные удовлетворить конкретное желание покупателя. Конкуренты марки это разные марки одного и того же товара способные удовлетворить его желание. В данном случае разновидностями товара будут трех пяти и десятискоростные велосипеды. расположите по определённым характеристикам характеристики товара при его покупке.
38235. Товарная политика предприятия 82 KB
  Товары в зависимости от цели покупки и категории покупателя разделяют на потребительские и промышленные. Потребительские товары товары которые покупаются физическими лицами для личного некоммерческого потребления. Товары произведенотехнического назначения промышленные товары которые приобретаются предприятиями и организациями для промышленного потребления т. Потребительские товары делятся на группы виды в зависимости от покупательского поведения при их покупке: 1.
38236. Экономическая теория, ответы к экзамену 424.5 KB
  Можно сказать что экономическая наука явилась теоретическим отражением сути капитализма противоречивых явлений жизни людей разделенных на классы когда торжество идей свободы равенства и братства сочеталось с бременем наемного труда. В начальный период возникновения рынка они преимущественно приравнивали друг к другу результаты своего труда продукты созданные их руками или непосредственно полученные у природы и по праву им принадлежащие. В этих условиях основой соизмерения определяющей величину стоимости ценности этих вещей...