Работа №6 Исследование дифференциального усилительного каскада

Цель работы: Изучение принципа действия дифференциального усилительного каскада.

Вопросы для самоподготовки

1. Что такое усилители с гальваническими связями? Каково их назначение?
2. Какие элементы могут использоваться для создания гальванических связей.
3. Почему УГС удобно изготавливать по интегральной технологии?
4. Назовите особенности схем УГС.
5. Что такое усилители с непосредственными связями? Нарисуйте схему такого усилителя.
6. Что такое усилители с потенциометрическими связями?
7. Что такое дрейф нуля?
8. Почему уменьшение приведенного дрейфа нуля сопровождается ростом чувствительности УГС?
9. Назовите причины и основные способы уменьшения дрейфа нуля.
10. Назовите достоинства дифференциального усилительного каскада.

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему дифференциального усилительного каскада, изображенную на рисунке 25.

Рисунок 25 – Схема для исследования дифференциального усилительного каскада

2. Установить вольтметры PV1 – PV3 В режим измерения переменного напряжения.
3. Установить параметры источников входных сигналов (G2 и G3) в соответствии со схемой.
4. Включить схему.
5. Наблюдать отсутствие выходного сигнала (вольтметр PV3) при поступлении синфазных сигналов одинаковой амплитуды и частоты.
6. Сохранить схему нажатием на кнопку Save.
7. Изменить амплитуду одного из сигналов
8. Записать выходное напряжение и рассчитать коэффициент усиления.
9. В меню Файл выбрать команду Вернуться к сохраненному (Revert To Saved…). Нажать клавишу [Ввод]. Схема вернется в состояние, соответствующее пункту 6.
10. Изменить фазу одного из сигналов. Для этого в диалоговом окне AC Voltage Source Properties (Свойства источника переменного напряжения) установите фазу (Phase) сигнала 180о (Рисунок 26)

Рисунок 26 – Свойства источника переменного напряжения

11. Включить схему.
12. Записать выходное напряжение и рассчитать коэффициент усиления.
13. Изменяя другие параметры по своему усмотрению следить за работой схемы. Обратить внимание на показания амперметров.
14. Сделать вывод.

Работа №7 Исследование электронных схем на базе операционных усилителей

Цель работы: Изучение принципа действия дифференциального усилительного каскада.

Вопросы для самоподготовки

1. Что такое операционные усилители? Каково их назначение?
2. Почему эти усилители называют операционными?
3. Как называются и для чего предназначены входы ОУ?
4. Назовите основные параметры ОУ.
5. Нарисуйте условное графическое обозначение ОУ. Запишите названия его выводов.
6. Нарисуйте структурную схему ОУ. Расскажите о назначении компонентов схемы.
7. Нарисуйте схему инвертирующего усилителя на ОУ. Чем определяется коэффициент усиления такого усилителя, по какой формуле его можно рассчитать.
8. Нарисуйте схему неинвертирующего усилителя на ОУ. Чем определяется коэффициент усиления такого усилителя, по какой формуле его можно рассчитать.
9. Что такое компаратор. Расскажите о его назначении.
10. Нарисуйте схему компаратора на ОУ. Пояснить принцип его работы.

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему инвертирующего усилителя на ОУ, изображенную на рисунке 27.

Рисунок 27 – Схема для исследования инвертирующего усилителя на ОУ

2. Установить значение сопротивления резистора R1=1кОм.
3. Рассчитать значение сопротивления резистора R2 для коэффициента усиления КU = [Ваш номер по журналу] × 5.
4. Установить значение сопротивления резистора R2.
5. Установить мультиметр на измерение переменного напряжения.
6. Включить схему.
7. Записать показания мультиметра и рассчитать коэффициент усиления.
8. Развернуть и настроить осциллограф, изменяя чувствительность и длительность развертки. На экране можно наблюдать входной и выходной сигналы (Рисунок 28)

Рисунок 28 – Осциллограммы входного и выходного сигналов

9. Собрать схему неинвертирующего усилителя на ОУ, изображенную на рисунке 29.

Рисунок 29 – Схема для исследования неинвертирующего усилителя на ОУ

10. Установить значение сопротивления резистора R1=2кОм.
11. Рассчитать значение сопротивления резистора R2 для коэффициента усиления, предложенного в пункте 3.
12. Установить значение сопротивления резистора R2.
13. Установить мультиметр на измерение переменного напряжения.
14. Включить схему.
15. Записать показания мультиметра и рассчитать коэффициент усиления.
16. Развернуть и настроить осциллограф, изменяя чувствительность и длительность развертки. На экране можно наблюдать входной и выходной сигналы (рисунок 30)

Рисунок 30 – Осциллограммы входного и выходного сигналов

17. Собрать схему компаратора на ОУ, изображенную на рисунке 31.

Рисунок 31 – Схема для исследования компаратора на ОУ

18. Установить значения опорного и входного напряжения, в соответствии с рисунком 31.
19. Включить схему.
20. Развернуть и настроить осциллограф, изменяя чувствительность и длительность развертки. На экране можно наблюдать входной и выходной сигналы (рисунок 32)

Рисунок 32 – Осциллограммы входного и выходного сигналов

21. Сделать вывод