Операционный усилитель

Операционный усилитель

Лабораторная работа №2

Операционный усилитель



Цель работы:



Ознакомиться с основными характеристиками 

операционных усилителей, исследовать некоторые устройства построенные на ОУ 



Оборудование:



Установка ЛСЭ-1М

Осцилограф С1-73

Цифровой вольтметр В7-16



Собираем схему УПТ. коммутаторы: 4,10,11,10.



Используем в качестве входного сигнала напряжение источника постоянного тока G1. Плавно изменяя Uвх снимаем показания и строим график передаточной характеристики 



KUoc =-R6/R1= -5



Собираем схему компаратора . комутаторы: 3,4,6,9,12.



Опорное напряжение равно нулю, т. к. неинвертирующий вход подключен к “земле”, в качестве входного сигнала используем напряжение источника постоянного тока G1.

Снимаем показания и строим график передаточной характеристики .

Так же для компаратора с гистерезисной характеристикой, комутаторы: 2,4,6,9,12.



Uср. = 4,62 (R7/R7+R6) = 4,2в

Uотп = -3,04(R7/R7+R6) =-2,75в

Uг = Uср. - Uотп =1,4в



Вывод: Графики передаточных характеристик далеки от идеальных, видимо, неуравновешенны плечи источника питания ОУ.

Расчётные данные так же отличаются от экспериментальных.

Например для УПТ KUoc =-5 следовательно при UВХ =1в UВЫХ =-5в при UВХ –1в, UВЫХ = 5в на деле это не так UВЫХ = -3,03в и 4,56в.

передаточная характеристика компаратора нестабильна в районе порога переключения, поэтому значение Uвых = 0 при U вх = 0 условно (гистерезисный компаратор свободен от этого недостатка)



Собираем схему мультивибратора . комутаторы: 2,8,5. комутаторы 9 или 10

1,1 = (R2+R41+R42+R43+R44+R45+R46) C1= 6.75mS

tu1,1= 1,1ln(1+(2R1/R3) = 7.41mS

2,1 = (R2+R47) C1 = 1.005mS

tu2,1= 2,1ln(1+(2R1/R3) =1.103mS 

f1=1/t1,1+t2,1 = 0.12кГц



КТ3





КТ2







КТ1





1,2 = (R2+R41+R42+R43+R44+R45+R46) C2= 2.115 mS

tu1,2= 1,2ln(1+(2R1/R3) = 2.31 mS

2,2 = (R2+R47) C2 = 0.3149 mS

tu2,2 = 2,2ln(1+(2R1/R3) = 0.34 mS

f2=1/t1,2+t2,2 = 0.38 кГц

Таблица 1. передаточная характеристика инвертирующего У.П.Т.



U G1[в]



-1,5



-1



-0,5



0



0,5



1



1,5



Uвых[в]



4,62



4,558



2,415



0,1



-2,22



-3,027



-3,39



Таблица 2. передаточная характеристика компаратора



U G1[в]



-1,5



-1



-0,5



-0,1



0



0,1



0,5



1



1,5



Uвых[в]



4,62



4,62



4,625



4,625



0



-3,042



-3,035



-3,04



-3,04



Таблица 3. передаточная характеристика гистерезисного компаратора



U G1[в]



-1



-0,6



-0,4



-0,1



0



0,1



0,4



0,6



1



Uвых[в]



4,62



4,62



4,62



4,62



4,62



4,62



4,62



-3,04



-3,04



U G1[в]



1



0,6



0,4



0,1



0



-0,1



-0,4



-0,6



-1



Uвых[в]



-3,04



-3,04



-3,04



-3,04



-3,04



-3,04



4,62



4,62



4,62





Передаточная характеристика гистерезисного компаратора





Передаточная характеристика компаратора









Передаточная характеристика У.П.Т.







мультивибратор





R1

100k

R2

2k

R3

100k

R41

4.7k

R42

5.1k

R43

6.8k

R44

8.2k

R45

8.2k

R46

12k

R 47

4.7k

C 1

0.15мкф

C 2

0,047мкф

VD1,2

Кд522

DA 1

553уд1







УПТ и компаратор



R1

2k

R2

10k

R3

2k

R4

10k

R5

10k

R6

10k

R7

100oм

R8

91k

R9

24k

DA 1

140уд1



Передаточная характеристика гистерезисного компаратора








Передаточная характеристика компаратора