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

18040. ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В КНИЖНОМ ДЕЛЕ 3.94 MB
  ОГЛАВЛЕНИЕ Введение РАЗДЕЛ I. ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В КНИЖНОМ ДЕЛЕ Тема 1. Сущность и виды предпринимательства в книжном деле 1.1. Сущность и виды предпринимательской деятельности 1.2. Что такое предпринимательство 1.3. Внешняя и внутренняя среда предп
18041. ЭКОНОМИКА И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ 951 KB
  Е.В. Севостьянова ПРАКТИКУМ ПО ДИСЦИПЛИНАМ €œЭКОНОМИКА€ И €œЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ’’ Для всех специальностей дневной и заочной форм обучения Практикум содержит систему учебных заданий – глоссарииграфические диктанты тесты с ответами по разделам €œОбщи
18042. Учет и аудит в банке 950 KB
  Основы построения бухгалтерского учета в банках. Основные аспекты организации банковской деятельности. Организация учета в коммерческих банках. Методологические основы финансового учета в банках баланс...
18043. РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 606 KB
  РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ Учебнометодическое пособие для студентов специальностей экономического факультета Учебнометодическое пособие содержит пояснительную записку тематический план учебную программу планы семинарских занятий и методические ре...
18044. БАНКОВСКИЙ АУДИТ. Учебник 1021.5 KB
  БАНКОВСКИЙ АУДИТ ПРЕДИСЛОВИЕ В практикуме Банковский аудит углубленно рассмотрены отдельные вопросы теории аудита в связи с практическими заданиями и проблемными ситуациями по данному курсу. Составленные тесты кроссворды задачи и ситуации приведены в соответ
18045. Повопросный конспект по аграрному праву 702 KB
  Преподаватель: Кузьмич И.П. Год: 2004 Другая информация: В данной работе использованы материалы учебника Н.В Сторожева и И.П Кузьмич Аграрное право Республики Беларусь. Курс лекций. Общая часть. Мн.: БГУ 2003. –206 с. а так же конспеты лекций И.П. Кузьмич разных лет нормати
18046. БУХГАЛТЕРСКИЙ УЧЕТ В БАНКАХ 846.5 KB
  БУХГАЛТЕРСКИЙ УЧЕТ В БАНКАХ ПОСОБИЕ для студентов заочной формы обучения ФФБД ВШУБ Оглавление: Введение Курс лекций Литература ...
18047. Профилактика зависимости от ПСИХОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ 421 KB
  Организация Объединенных Наций Управление по наркотикам и преступности Профилактика зависимости от ПСИХОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Руководство по разработке и внедрению программ формирования жизненных навыков у подростков группы риска Авторы: Татьяна Воробьева ...
18048. Основы теории электрических и магнитных цепей. Конспект лекций по общей электротехнике 1.74 MB
  Конспект лекций по общей электротехнике Основы теории электрических и магнитных цепей Тема 1. Основные понятия и законы теории цепей. Электрические и магнитные цепи. 1. Основные термины теории электрических цепей Электрическая цепь – это модель электромагнитного...