Порядок выполнения эксперимента. · Соберите цепь, как показано на рис
· Соберите цепь, как показано на рис. 8.1.1. С помощью мультиметра измерьте величины выходного напряжения UВЫХ при различных сопротивлениях отрицательной обратной связиRОС и входных напряжениях UВХ согласно табл. 8.1.1.
Рис. 8.1.2
Таблица 8.1.1
UВХ, В | -10 | -8 | -6 | -4 | -2 | ||||||
UВЫХ при RОС= 10 кОм | |||||||||||
UВЫХ при RОС= 22 кОм | |||||||||||
UВЫХ при RОС= 47 кОм |
· Занесите результаты измерений в табл. 8.1.1. На графике (рис. 8.1.3) постройте кривые зависимостей выходного напряжения UВЫХ от входного UВХ при различных сопротивлениях отрицательной обратной связи RОС.
Рис. 8.1.3
· Для изучения влияния сопротивления нагрузки установите входное напряжение UВХ = - 5 В, а RОС = RВХ = 10 кОм. Подсоедините к выходу усилителя поочередно различные сопротивления нагрузки согласно табл. 8.1.2 и измерьте мультиметром результирующие выходные напряжения UВЫХ.
Таблица 8.1.2
RН, Ом | |||||||
UВЫХ, В |
· Занесите измеренные величины в табл. 8.1.2 и затем постройте на графике (рис. 8.1.4) кривую зависимости выходного напряжения UВЫХ от сопротивления нагрузки RН.
Рис. 8.1.4
Неинвертирующий усилитель
Общие сведения
В операционном усилителе без инвертирования входное и выходное напряжения имеют одинаковую полярность, то есть фазовый сдвиг по напряжению равен 0°.
Как показано на принципиальной схеме (рис. 8.2.1), входное напряжение подается на неинвертирующий вход. В диапазоне модуляции усилителя разность потенциалов между двумя входами равна 0. Коэффициент усиления вычисляется по формуле:
n = UВЫХ / UВХ = 1 + RОС / RВХ.
Экспериментальная часть
Порядок выполнения эксперимента
· Соберите цепь по схеме (рис. 8.2.2). Используя мультиметр, измерьте выходное напряжение UВЫХ при различных значениях сопротивления отрицательной обратной связи RОС и входного напряжения UВХ согласно таблице 8.2.1.
Рис. 8.2.2.
· Занесите результаты измерений в таблицу. На графике (рис. 8.2.3) постройте зависимости выходного напряжения UВЫХ от входного напряжения UВХ при различных сопротивлениях отрицательной обратной связи RОС.
Таблица 8.2.1
UВХ, В | -10 | -8 | -6 | -4 | -2 | ||||||
UВЫХ, В при RОС=10 кОм | |||||||||||
UВЫХ, В при RОС=22 кОм | |||||||||||
UВЫХ, В при RОС=47 кОм |
Рис. 8.2.3
Операционный суммирующий усилитель
Общие сведения
Суммирующий усилитель складывает любое требуемое число напряжений в аналоговой форме, учитывая их знаки.
В принципе, суммирующие усилители можно строить на резисторах. Один недостаток такого подхода, однако, состоит в том, что входные резисторы гальванически не развязаны друг с другом.
Рис. 8.3.1.
Принципиальная схема инвертирующего сумматора показана на рис. 8.3.1. Если входное напряжение подано только на первый вход , мы имеем инвертор с коэффициентом усиления
n = - RОС / RВХ1 = UВЫХ / UВХиUВЫХ = .
Важно отметить, что наличие других входов не влияет на коэффициент усиления по любому входу, т.к. точка 0 имеет потенциал земли (разность потенциалов между входами операционного усилителя всегда равна нулю). Например, если на все входы поданы напряжения, то в каждом входном резисторе возникает ток In = UВХn / R, а через резистор обратной связи протекает сумма токов, т.к. входной ток операционного усилителя всегда остается равным нулю:
В результате выходное напряжение усилителя
При RОС = R:
Экспериментальная часть