Прилади та обладнання

Мета роботи

1.1 Дослідити роботу операційного підсилювача, вивчаючи різні форми імпульсів.

Прилади та обладнання

2.1 Стенд К-32.

2.2 USB-осцилограф.

2.3 Генератор Л31.

2.4 Пристрої змінні УС1, УС7.

Теоретичні відомості

Операційний підсилювач – це підсилювач постійного струму з великим коефіцієнтом підсилення, який охоплений колом ВЗЗ, що визначає основні якісні показники і характер операцій, які виконує підсилювач.

Сучасний ОП виконується на базі інтегральної мікросхеми операційного підсилювача ІМС ОП, до виводів якої, окрім кола ВЗЗ, приєднуються джерела живлення, джерела вхідних сигналів, опір навантаження, кола корекції частотних характеристик ОП і інші кола.

Живлення схеми здійснюється від двох різнополярних джерел +Е₁і –Е₂ з однаковою напругою. Джерела живлення мають спільну точку.

Основу ОП складає диференціальний каскад, який використовується як вхідний каскад підсилювача. Вихідним каскадом ОП зазвичай є емітерний повторювач. Оскільки коефіцієнт підсилення за напругою емітерного повторювача близький до одиниці, необхідне значення К_U ОП операційного підсилювача досягається за допомогою додаткових підсилювальних каскадів, що включаються між диференціальним каскадом і емітерним повторювачем. Залежно від кількості каскадів, які використовуються для набуття необхідного значення КUОП, ОП підрозділяють на двох-і трьохкаскадні.

Пристрій змінний УС1 використовується в процесі виконання лабораторної роботи при вивченні смуги пропускання ОП методом розширення полоси пропускання на інтегральних схемах DA1, DA2. Можна регулювати коефіцієнт підсилення самостійно.

Змінні резистори, що підключені до виводів 1 і 5 мікросхем, призначені для балансування мікросхем. Зміна положення движка резистора R4 регулює коефіцієнт підсилення підсилювача DA1.

Пристрій змінний УС7 використовується в процесі вивчення роботи роботи генераторів прямокутних, трикутних імпульсів. Резистор R4 призначений для зміни частоти прямокутних імпульсів, резистор R1 - для зміни амплітуди імпульсів трикутної форми, а резистори R16, R18 - для перетворення імпульсів трикутної форми в синусоїдальний сигнал.

3 Хід роботи

3.1 Підключаємо пристрій змінний УС1 до К32. З генератора Л31 подаємо сигнал прямокутної форми заданої частоти на вхід XS2.

Рисунок 1 – Схема операційного підсилювача

3.2 За допомогою осцилографа перевіряємо стан вхідних ліній в точках XS2.

3.3 Змінюємо опір регульованого резистора R4 та спостерігаємо зміну вихідного сигналу в точках XS6.

3.4 Спостерігаємо полосу пропускання.

3.5 З’єднуємо між собою гнізда XS5, XS6 провідником, щоб утворити два каскади підсилення. Вихідний сигнал спостерігаємо в точці XS8.

3.6 За даними вимірювань будуємо таблицю та графік залежності зміни вихідного сигналу від вхідного.

Таблиця 1 – Дані досліджень

Будуємо графік залежності зміни вихідного сигналу від вхідного.

Зробити висновки по даним, які отримуємо, спостерігаючи зміну частот, на яких працює підсилювач, зміну коефіцієнта підсилення.

4 Контрольні запитання

4.1 Дати визначення операційного підсилювача. Для чого використовується і за яким принципом будується?

4.2 Назвати основні параметри операційних підсилювачів.

4.3 За допомогою якого елемента в схемі можна змінювати коефіцієнт підсилення?