Операционный усилитель

Лабораторная работа №2
Операционный усилитель

Цель работы

Ознакомиться с основными характеристиками
операционных усилителей, исследовать некоторые устройства построенные на ОУ

Оборудование

Установка ЛСЭ-1М
Осцилограф С1-73
Цифровой вольтметр В7-16

Собираем схему УПТ. коммутаторы 4,10,11,10.

Используем в качестве входного сигнала напряжение источника постоянного тока G1. Плавно изменяя Uвх снимаем показания и строим график передаточной характеристики

KUoc =-R6/R1= -5

Собираем схему компаратора . комутаторы 3,4,6,9,12.

Опорное напряжение равно нулю, т. к. неинвертирующий вход подключен к “земле”, в качестве входного сигнала используем напряжение источника постоянного тока G1.
Снимаем показания и строим график передаточной характеристики .
Так же для компаратора с гистерезисной характеристикой, комутаторы 2,4,6,9,12.

Uср. = 4,62 (R7/R7+R6) = 4,2в
Uотп = -3,04(R7/R7+R6) =-2,75в
Uг = Uср. — Uотп =1,4в

Вывод Графики передаточных характеристик далеки от идеальных, видимо, неуравновешенны плечи источника питания ОУ.
Расчётные данные так же отличаются от экспериментальных.
Например для УПТ KUoc =-5 следовательно при UВХ =1в UВЫХ =-5в при UВХ –1в, UВЫХ = 5в на деле это не так UВЫХ = -3,03в и 4,56в.
передаточная характеристика компаратора нестабильна в районе порога переключения, поэтому значение Uвых = 0 при U вх = 0 условно (гистерезисный компаратор свободен от этого недостатка)

Собираем схему мультивибратора . комутаторы 2,8,5. комутаторы 9 или 10
1,1 = (R2+R41+R42+R43+R44+R45+R46) C1= 6.75mS
tu1,1= 1,1ln(1+(2R1/R3) = 7.41mS
2,1 = (R2+R47) C1 = 1.005mS
tu2,1= 2,1ln(1+(2R1/R3) =1.103mS
f1=1/t1,1+t2,1 = 0.12кГц

КТ3

КТ2

КТ1

1,2 = (R2+R41+R42+R43+R44+R45+R46) C2= 2.115 mS
tu1,2= 1,2ln(1+(2R1/R3) = 2.31 mS
2,2 = (R2+R47) C2 = 0.3149 mS
tu2,2 = 2,2ln(1+(2R1/R3) = 0.34 mS
f2=1/t1,2+t2,2 = 0.38 кГц
Таблица 1. передаточная характеристика инвертирующего У.П.Т.

U G1[в]
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5

Uвых[в]
4,62
4,558
2,415
0,1
-2,22
-3,027
-3,39

Таблица 2. передаточная характеристика компаратора

U G1[в]
-1,5
-1
-0,5
-0,1
0
0,1
0,5
1
1,5

Uвых[в]
4,62
4,62
4,625
4,625
0
-3,042
-3,035
-3,04
-3,04

Таблица 3. передаточная характеристика гистерезисного компаратора

U G1[в]
-1
-0,6
-0,4
-0,1
0
0,1
0,4
0,6
1

Uвых[в]
4,62
4,62
4,62
4,62
4,62
4,62
4,62
-3,04
-3,04

U G1[в]
1
0,6
0,4
0,1
0
-0,1
-0,4
-0,6
-1

Uвых[в]
-3,04
-3,04
-3,04
-3,04
-3,04
-3,04
4,62
4,62
4,62

Передаточная характеристика гистерезисного компаратора

Передаточная характеристика компаратора

Передаточная характеристика У.П.Т.

мультивибратор

R1
100k

R2
2k

R3
100k

R41
4.7k

R42
5.1k

R43
6.8k

R44
8.2k

R45
8.2k

R46
12k

R 47
4.7k

C 1
0.15мкф

C 2
0,047мкф

VD1,2
Кд522

DA 1
553уд1

УПТ и компаратор

R1
2k

R2
10k

R3
2k

R4
10k

R5
10k

R6
10k

R7
100oм

R8
91k

R9
24k

DA 1
140уд1

Передаточная характеристика гистерезисного компаратора

Передаточная характеристика компаратора