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. 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 масштабування аналогових 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.