Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська Політехніка”
Кафедра електронних
обчислювальних машин
Звіт
про виконання лабораторної роботи № 6
з курсу „Комп’ютерна електроніка”
Тема:
Дослідження операційного підсилювача і спеціалізованих пристроїв на його основі.
Виконав:
студент групи КІ-2
Львів – 2003
Мета: Дослідити операційний підсилювач і спеціалізовані пристрої на його основі.
Теоретичний вступ
Операційні підсилювачі (ОП) — це підсилювачі постійного струму з глибоким зворотнім зв'язком, що призначені для реалізації з аналоговими сигналами різних математичних операцій: додавання, віднімання, логарифмування, інтегрування, тощо. Саме цьому використанню вони і забов'язані своєю назвою. З переходом на інтегральну технологію виробництва ОП стали широко використовуватись в різних приладах і пристроях електронної техніки. Таке широке використання ОП пояснюється тим, що їм властиві якісні електричні параметри (великий коефіцієнт підсилення, високий вхідний і низький вихідний опори, висока стабільність коефіцієнта передачі, малий дрейф вихідного рівня, велика швидкодія, мала потужність споживання), а з іншого боку — малі габарити, висока надійсть і невелика вартість.
Масштабуючий пристрій : Даний пристрій виконує масштабування (множення на постійний множник). Схеми такого пристрою зображені на рис. 1.
Рис. 1. Масштабуючий пристрій.
Для інвертуючого підсилювача (рис. 1а) дійсна рівність: EMBED Equation.3,
а для неінвертуючого підсилювача (рис. 16) можна записати: EMBED Equation.3
Додаючий пристрій
Даний пристрій показаний на рис. 2 і реалізує функціюEMBED Equation.3
Рис. 2. Додаючий пристрій.
Виконання роботи
Збираю схему, що приведена на рис. 3 в ELECTRONICS WORКBENCH. Параметри резисторів вибра згідно власного варіанту з табл. 1.
Рис. 3. Принципова схема пристрою додавання/віднімання та масштабуванняаналогових сигналів на основі операційного підсилювача.
Обчислюю амплітудне значення вхідних сигналів:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Розраховую коефіцієнти підсилення k1 та k2 кожного вхідного сигналу:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Обчислюю коефіцієнт підсилення операційного підсилювача k0 при розімкнутому зворотньому зв’язку: EMBED Equation.3
де UВИХ – розрахункове значення вихідної напруги,
EMBED Equation.3 ,
U(+) – значення напруги на прямому вході ОП, EMBED Equation.3 ,
U(–) – значення напруги на інверсному вході ОП,
EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3
Визначаю коефіцієнти підсилення К1 та К2 кожного вхідного сигналу. Для цього на вхід, коефіцієнт підсилення на якому визначається, подаю синусоподібну напругу амплітудою, відповідно, U1 або U2, а на інший вхід постійну напругу нульового рівня:
1) EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
2) EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Обчислюю значення коефіцієнта підсилення операційного підсилювача при розімкнутому зворотньому зв’язку К0 . Для цього, на входи пристрою подаю синусоподібні сигнали відповідних амплітуд U1 та U2 і вимірюю різницю потенціалів ΔV на безпосередніх входах операційного підсилювача ΔV=2,541 та значення вихідної напруги UВИХ : EMBED Equation.3
Визначаю напругу зміщення нуля ΔU операційного підсилювача. Для цього вимірюю вихідну напругу U0ВИХ , при напрузі нульового рівня на входах. Для імітації напруги зміщення нуля на вхід U2 подаю постійну напругу Δu = 12 мВ.
EMBED Equation.3
Висновок: Виконуючи цю роботу, я реалізував та досліджував схему пристрою додавання/віднімання та масштабування аналогових сигналів на основі операційного підсилювача за допомогою симулятора цифрових і аналогових схем Electronics WorkBench.