Демонстрационые лабораторные работы Информационно-измерительная техника и электроника

Лабораторная работа 1 Исследование операционного усилителя (ОУ) В лабораторной работе снимаются: амплитудная U m.вых = f(U m.вх ) и амплитудно-частотная К ус =F(lоgf) характеристики при различной глубине отрицательной обратной связи (ООС)

Схема блока изучения ОУ

Элементы схемы опыта Параметры: Коэффициент усиления К ус =50х10 3 ; Входное сопротивление R вх =1х10 6 Ом; Выходное сопротивление R вых =50 Ом; Полоса пропускания Δf = 0 – 1х10 6 Гц. Операционный усилитель (КР140УД6) DА2

Элементы схемы опыта Резисторы: R35=51к, R36=4к7, R37=10к, R39=4к7, R40=51к, R41=1к8 Конденсатор С3=1500пФ

Элементы схемы опыта Генератор периодического сигнала GAG-810, Задает входной сигнал определенной формы (синус, прямоугольник) с изменяемой амплитудой и частотой

Элементы схемы опыта Осциллограф двухканальный ОСУ-20 для измерения амплитуды и наблюдения формы входного и выходного сигналов

Порядок проведения опытов по снятию амплитудной характеристики U m.вых = f(U m.вх ) 1. Устанавливаем на генераторе частоту входного сигнала. 2. Изменяем амплитуду входного сигнала U m.вх. 3. При каждом значении амплитуды входного сигнала измеряем амплитуду выходного сигнала U m.вых и наблюдаем форму сигнала на осциллографе. 4. Строим характеристику U m.вых = f(U m.вх )

Порядок проведения опытов по снятию амплитудно-частотной характеристики К ус =F(lоgf) 1. Устанавливаем на генераторе амплитуду входного сигнала 2. Изменяем частоту входного сигнала f. 3. При каждом значении частоты входного сигнала измеряем амплитуду выходного сигнала U m.вых и наблюдаем форму сигнала на осциллографе. 4. Для построения характеристики вычисляем К ус = U m.вых / U m.вх и logf. 5. Строим характеристику К ус = F(logf ).

Демострационный опыт 1 Операционный усилитель с обратной связью К ос = R ос /R вх =10,85

Схема проведения опыта DА2 R 36 R 3535 GAG -810 ОСУ -20

Амплитудная характеристика U m.вых = f(U m.вх ) 1. Устанавливаем на генераторе частоту входного сигнала f =10х1k=10 кГц и амплитуду U m = 0,6В. (форма сигнала синусоида)

2. Измеряем амплитуду входного U m.вх и выходного U m.вых сигналов, наблюдаем форму сигнала на осциллографе Переключатель 1-го канала 1,0V Переключатель 2-го канала 2,0V Переключатель частоты (времени) 50 μs.

3. Величина выходного сигнала и запись в таблицу. 3.1.Амплитуду входного U m.вых и выходного U m.вых сигналов измеряем на экране осциллографа. 3.2.Записываем результат в третий столбец таблицы. 4. Сохраняя на генераторе частоту входного сигнала f =10 кГц, устанавливаем следующую амплитуду U m = 1,0В. U m.вх (В)0,6 U m.вых (В)5,65,6

5. Измеряем амплитуду входного U m.вх и выходного U m.вых сигналов, наблюдаем форму сигнала на осциллографе Переключатель 1-го канала 1,0V Переключатель 2-го канала 2,0V Переключатель частоты (времени) 50 μs.

6. Величина входного и выходного сигналов и запись в таблицу. 6.1.Амплитуду входного U m.вых и выходного U m.вых сигналов измеряем на экране осциллографа. 6.2.Записываем результат в соответствующий столбец таблицы. U m.вх (В)1,0 U m.вых (В)7,47,4

7. Заполнение таблицы Таблица последовательно заполняется для всех значений амплитуды входного сигнала Амплитудная характеристика U m.вых = f(U m.вх ) U m.вх (В)0,20,40,60,81,01,2 U m.вых (В)1,53,35,46,46,47,47,47,47,4

8. Построение характеристики U m.вых = f(U m.вх ) U m.вых,В U m.вх,В 10,0 5,0 1,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Амплитудно-частотная характеристика К ус =F(lоgf) 1. Устанавливаем на генераторе амплитуду входного сигнала U m.вх = 1,0В и частоту f =100 Гц (форма сигнала синусоида)

2. Измеряем амплитуду входного U m.вх и выходного U m.вых сигналов, наблюдаем форму сигнала на осциллографе Переключатель 1-го канала 1,0V Переключатель 2-го канала 2,0V Переключатель частоты (времени) 2 ms.

3. Величина выходного сигнала и запись в таблицу. 3.1.Амплитуду выходного U m.вых сигнала измеряем на экране осциллографа. 3.2.Записываем результат в первый столбец таблицы. 4. Сохраняя на генераторе амплитуду входного сигнала U m = 1,0В, устанавливаем частоту f =50х10 3 Гц f (Гц)100 U m.вых (B)7,0 К ус = U m.вых /U m.вх 7 logf2

5. Измеряем амплитуду входного U m.вх и выходного U m.вых сигналов, наблюдаем форму сигнала на осциллографе Переключатель 1-го канала 1,0V Переключатель 2-го канала 2,0V Переключатель частоты (времени) 10 μs.

6. Величина выходного сигнала и запись в таблицу. 6.1.Амплитуду выходного сигнала U m.вых измеряем на осциллографе 6.2.Записываем результат в пятый столбец таблицы. f (Гц)50х10 3 U m.вых (B)6,0 К ус = U m.вых /U m.вх 6 logf4,7

7. Заполнение таблицы Таблица последовательно заполняется для всех значений частоты входного сигнала Амплитудно-частотная характеристика К ус =F(lоgf) f (Гц)1001х10 3 5х х х х10 3 U m.вых (B)7,0 6,05,0 К ус = U m.вых /U m.вх logf233,74,34,75

8. Построение характеристики К ус =F(lоgf) lоgf К ус 1 5 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 1