МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ДОСЛІДЖЕННЯ ІНВЕРТУЮЧОГО ВВІМКНЕННЯ ОПЕРАЦІЙНОГО ПІДСИЛЮВАЧА Інструкція до лабораторної роботи № 34 з навчальної дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” для студентів базового напряму 050201 «Системна інженерія» Затверджено на засіданні кафедри (Комп’ютеризовані системи автоматики( Протокол №1 від 30 серпня 2010 р. Львів – 2010 Дослідження інвертуючого операційного підсилювача: Інструкція до лабораторної роботи №34 з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” / Укл.: Вітер О.С., ( Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2010. ( 6 с. Укладач Вітер О.С., канд. техн. наук, доц. Відповідальний за випуск Наконечний А.Й.., д-р техн. наук, проф. Рецензент Проць Р.В., канд. техн. наук, доц. МЕТА РОБОТИ Ознайомитися з основними параметрами і характеристиками операційного підсилювача (ОП). Вивчити інвертуюче і неінвертуюче ввімкнення ОП та основні співвідношення, що характеризують ці схеми. Зняти основні характеристики і дослідити параметри інвертуючого ввімкнення ОП. ТЕОРЕТИЧНИЙ ВСТУП Назва «операційний підсилювач» пов’язана з тим, що перші модифікації таких підсилювачів були розроблені і застосовувались виключно для виконання математичних операцій в аналогових обчислювальних машинах. Спочатку це були дуже громіздкі і складні пристрої, побудовані на дискретних елементах (лампах і транзисторах). ОП знайшли широке застосування тільки в середині шістдесятих років, коли був налагоджений серійних випуск ОП в інтегральному виконанні. Ідеальний ОП – це підсилювач з диференційними входами, який повинен мати наступні властивості: безконечно великий коефіцієнт підсилення за напругою в нескінченно широкій смузі частот, причому амплітуда вихідного сигналу повинна залишатися сталою на будь-якій частоті; нескінченно великий вхідний і нульовий вихідний опори; рівність нулю вихідної напруги, при рівних напругах на входах. Крім того, підсилювач не повинен мати шумових і дрейфових похибок, що появляються при зміні температури оточуючого середовища і протягом певного проміжку часу. На практиці ні одна з цих властивостей не може бути досягнена повністю, однак до них можна наблизитися з достатньою для практичної мети точністю. Тому, можна говорити тільки в доступній степені наближення параметрів ОП до ідеальних параметрів. Із перерахованих властивостей можна вивести два дуже суттєві правила аналізу схем ввімкнення ОП: входи ідеального ОП не споживають струму від джерела сигналу; напруга між входами ідеального ОП в будь-якій схемі ввімкнення дорівнює нулю. ОП характеризуються наступними основними параметри. Коефіцієнт підсилення за напругою - Ко. Коефіцієнт підсилення підсилювача за напругою на постійному струмі при відсутності зворотного зв’язку. Вхідна напруга зміщення нуля - Uзм. Найбільш небажана напруга, що виникає всередині ОП, яка є причиною появи на виході ОП деякої напруги при нульовій напрузі на обох входах. Переважно складає декілька мВ. Вхідний струм - Івх. Струм на входах ОП, який необхідний для роботи вхідного каскаду ОП (струм бази вхідного транзистора). Різниця вхідних струмів - (Івх. Різниця вхідних струмів зміщення, необхідних для двох вхідних транзисторів ОП. З’являється внаслідок розкиду значень коефіцієнтів підсилення за струмом ( вхідних транзисторів. Вхідний диференціальний опір - (Rвх.д). Опір підсилювача між входами ОП по відношенню до вхідного сигналу. Переважно складає (одиниці-сотні) МОм. Вихідний опір (Rвих). Внутрішній опір підсилювача, який показує як змінюється вихідна напруга при відповідній зміні вихідного струму. Переважно Rвих складає декілька сотень ом. Коефіцієнт послаблення синфазних вхідних напруг (Ксин). Характеризує здатність послаблювати сигнали, що прикладені до обох входів одночасно. Коефіцієнт впливу напруги джерела живлення на вхідну напругу (Кв), який показує як змінюється вхідна напруги ОП при зміні напруги джерела живлення (Еж ) на 1В. Середній...