Исследование масштабирующих преобразователей. Практическое задание. Физика.

💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.


Помощь в написании работы, которую точно примут!

Похожие работы на - Исследование масштабирующих преобразователей

Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе

Нужна качественная работа без плагиата?

Не нашел материал для своей работы?


Поможем написать качественную работу Без плагиата!

Тема:
«Исследование масштабирующих преобразователей»









Собрать схему инвертирующего усилителя на ОУ,
содержащую ОУ , функциональный
генератор и измеритель амплитудно-частотных характеристик.




Рис. 1. Схема инвертирующего усилителя с
коэффициентом усиления 2.




Рис. 2. Осциллограмма входного и выходного
сигналов на частоте 1 кГц.


Устанавливаем функциональный
генератор в режим синусоидального напряжения частотой f=1 кГц и амплитудой Um
=2 В. Снимаем осциллограмму входного и выходного сигналов (рис. 2). По
осциллограмме видно, что коэффициент усиления схемы равен Ku = 2, а сигналы
находятся в противофазе, то есть сдвиг фазы равен 180 0 , что совпадает с
теоретическими величинами коэффициента усиления и сдвига фазы инвертирующего усилителя,
коим и является данная схема.


Смотрим по Datasheet к данному
операционному усилителю на его параметр Slew rate (скорость нарастания
выходного напряжения): . Теперь
определим максимальную частоту усиливаемого сигнала при заданной амплитуде
выходного сигнала:




Подавая на вход усилителя
гармонический сигнал частоты 20 кГц и той же амплитуды (2В) по осциллограмме
выходного сигнала визуально убедимся в отсутствии искажений:


Рис. 3. Осциллограмма входного и
выходного сигналов на частоте 20 кГц.




Увеличим частоту сигнала до 25 кГц и
убедимся в наличии искажений, что подтверждает правильность найденной
максимальной усиливаемой частоты:




Рис. 4. Осциллограмма входного и
выходного сигналов на частоте 25 кГц.




Посмотрим на форму выходного сигнала
при подаче на вход усилителя сигналов заданной амплитуды 2 В, и частотами:


Рис. 6. Осциллограмма входного и
выходного сигналов на частоте 40 кГц.


Рис. 7. Осциллограмма входного и
выходного сигналов на частоте 50 кГц.




Рис. 8. Осциллограмма входного и
выходного сигналов на частоте 100 кГц.




Сделаем коэффициент усиления схемы
равным 1 (рис. 9):


Рис. 9. Схема инвертирующего
усилителя с коэффициентом усиления 1.




Теперь снимем АЧХ и ФЧХ усилителя
(рис. 10 и 11):




Рис. 10. АЧХ инвертирующего
усилителя с коэффициентом усиления 1.




Из рисунка 10 видно, что частота
среза схемы равна 500 кГц.


Рис. 11. ФЧХ инвертирующего
усилителя с коэффициентом усиления 1.




Определим выходное напряжение на
схеме (рис. 12):




Рис. 12. Схема измерения выходного
напряжения, обусловленного напряжением смещения и входными токами ОУ.




Выходное напряжение на схеме (рис.
12) составляет 15,9 мВ.


Далее включим между неинвертирующим
входом и общим проводом резистор и опять измерим выходное напряжение
(рис. 13).
Рис. 13. Включение корректирующего
резистора R3 для компенсации выходного напряжения, обусловленного входными
токами ОУ.




Теперь выходное напряжение
составляет около 5,1 мВ. Физически это объясняется тем, что на резисторе R3,
благодаря ненулевому входному току, падает некоторое напряжение, которое
вычитывается из напряжения инвертирующего входа.


Рассчитаем теоретическое значение
выходного напряжения в обеих схемах по формуле:




В справочниках указаны максимальные
значения и . Поэтому
значения этих токов, принятые в конкретной компьютерной модели измерим
непосредственно программными средствами: . Напряжение смещения по справочнику
для данного усилителя: , однако,
виртуальные измерения показывают значение .


Теперь рассчитаем выходное
напряжение схемы на рисунке 12:




Отклонение измеренного и расчетного
значения составляет




Рассчитаем выходное напряжение схемы
с корректирующим резистором R3 на рисунке 13:




Отклонение измеренного и расчетного
значения составляет .


Расчетные значения выходных
напряжений обеих схем, выполненные с учетом принятых в модели величин токов и
напряжения смещения, отличаются от измеренных не более чем на .









Максимальная частота усиливаемого сигнала равна
не спаду ослаблением сигнала на 3 дБ в виду провала АЧХ усилителя, а гораздо
раньше и определяется параметром slew rate (скоростью нарастания сигнала).


Принятые в модели симулятора
величины и отличаются
от справочных, в которых отображены лишь максимальные и типовые значения этих
величин.


С учетом принятого в симуляторе
напряжения смещения и входных токов, погрешность расчета выходного напряжения,
обусловленного этими величинами, не превышает 0,6%, что подтверждает
правильность расчетных формул (либо корректность моделирования работы
операционного усилителя программой - смотря, что принимаем за истину).


Расчетные формулы, представленные в
методических указаниях к работе, содержат ошибки, в частности ошибочны формулы
(1), (3), (4) и формула для максимальной частоты .






Похожие работы на - Исследование масштабирующих преобразователей Практическое задание. Физика.
Технологические Особенности Свеклосахарного Производства Реферат
Пособие по теме Персонажі повісті, проблематика твору. Народознавство у творі. Мовне багатство повісті. Інсценування уривків повісті "Кайдашева сім'я"
Курсовая работа по теме Податок з доходів фізичних осіб (на матеріалах ДПІ у Святошинському районі м. Києва)
Понятие и признаки юридического лица
Контрольная Работа 4 Класс Матвеева
Правовая Характеристика Дисциплинарного Взыскания Реферат
Курсовая работа по теме Вычисление определителя матрицы прямым методом
Контрольная работа: Статистические показатели экономического состояния предприятия
Эссе По Экономике На Тему Безработица
Реферат по теме Фридрих Ницше "Так говорил Заратустра"
Лекция по теме Современные представления о профилактике наркомании
Курсовая работа: Специфика работы секретаря
Курсовая Работа Средства Физического Воспитания
Сочинение Огэ Что Такое Доброта
Реферат На Тему Моделирование Бизнес-Процессов
Реферат Вышивка Крестом Вывод
Доклад: Деньги и их роль в экономике. Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад по теме Воображение, его виды и формы проявления
Реферат: Древнерусское купечество
Сочинение по теме Луи Себастьян Мерсье. 2440 год
Похожие работы на - Физиология стресса или как пережить экзаменационный стресс без ущерба для здоровья человека
Похожие работы на - Принятие решений в туризме
Похожие работы на - Игровая модель электронных аукционов