Цели и задачи практической работы
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Цель: закрепление теоретических знаний по теме «Операционные усилители» и приобретение практических навыков расчета параметров операционного усилителя и снятия амплитудно-частотных характеристик с помощью осциллографа.

 

Задачи: ознакомиться с принципом построения операционного усилителя, сформировать умение рассчитывать параметры элементов схемы, снятия амплитудно-чстотных характеристик, умение пользоваться справочной литературой, научить студентов применять теоретические знания на практике, организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество

Материалы, оборудование, ТСО, программное обеспечение: ПО Multisim 17, ПК, рабочая тетрадь по электронной технике

Литература, информационное обеспечение:

4. Москатов Е.А. Основы электронной техники. Учебное пособие - Ростов н/Д.: Феникс, 2014.

5. Вайсбурд Ф.И., Панаев Г.А., Савельев Б.И. Электронные приборы и усилители. Учебник - М.: Либрком, 2010.

6. Горшков Б.И., Горшков А.В. Электронная техника - М.: Академия, 2010.

 

Порядок выполнения практической работы:

Краткие сведения:

Операционные усилители могут быть использованы как самостоятельные устройства, так и входить в другие электронные схемы. Наиболее широкое применение получили линейные схемы на основе операционных усилителей. Для понимания процессов, происходящих в таких устройствах, используют математический анализ на основе ряда допущений:

- входное сопротивление ОУ равно бесконечности, следовательно, входные токи равны нулю;

- выходное сопротивление ОУ равно нулю, то есть ОУ со стороны выхода является идеальным источником напряжения;

- коэффициент усиления по напряжению дифференциального сигнала равен бесконечности, а дифференциальный сигнал в режиме усиления равен нулю, при этом не допускается закорачивания выводов усилителя;

- в режиме насыщения напряжение на выходе усилителя равно по модулю напряжению питания, а знак определяется полярностью входного сигнала;

- синфазный сигнал не действует на операционный усилитель;

- напряжение смещения равно нулю.

Вопросы допуска

При усилении сигналов переменного тока в широкополосных и импульсных усилителях, важными показателями являются полоса пропускания и максимальная скорость нарастания выходного напряжения.

В процессе работы некоторые операционные усилители имеют внутреннюю частотную коррекцию – конденсатор емкостью 25-30 пФ, который повышает устойчивость схемы, защищая от самовозбуждения на высоких частотах, за счет уменьшения коэффициента усиления, благодаря шунтирующему действию этой емкости на высоких частотах.

В схемах ОУ выделяют следующие закономерные недостатки, которые влияют на скорость нарастания напряжения.

1 Чем больше емкость С и меньше зарядный ток, тем больше требуется времени для разряда конденсатора до требуемого напряжения. Поэтому, чтобы добиться максимальной скорости нарастания выходного напряжения, требуется иметь либо минимальную емкость, либо большой ток для ее заряда.

2 Каждый переменный сигнал имеет собственную скорость нарастания выходного напряжения, и если оказывается, что максимальная скорость нарастания напряжения выше скорости нарастания напряжения ОУ, появляются искажения сигнала. При этом скорость изменения выходного напряжения будет равна скорости нарастания входного напряжения.

3 Наличие корректирующей емкости внутри схемы ОУ, защищая его от самовозбуждения, в свою очередь приводит к тому, что скорость нарастания напряжения снижается за счет времени заряда этой емкости, уменьшая полосу пропускания.

Для устранения этих недостатков используют схемы частотной коррекции на ОУ. Коррекция может осуществляется включение емкостей или индуктивностей на входе ОУ или в цепь обратной связи. Могут применяться совместное включение емкостей и индуктивностей, тогда на АЧХ появляются характерные для резонанса подъемы или спады.

Некоторые модели ОУ имеют специальные выводы для подключения к ним цепей частотной коррекции.

 

Вопросы допуска

1Перечислите типы ОУ.

2Какие требуются предположения для математического анализа работы ОУ?

3Какими недостатками обладают ОУ?

4Какие функции позволяет реализовать внутренняя частотная коррекция?

5Как зависят параметры от наличия емкости в цепях схемы ОУ?

 

Содержание отчета

1Название и цель работы.

2Принципиальная схема ОУ с частотной коррекцией.

 

 

Рисунок 1 – Схема коррекции с конденсатором

 

Рисунок 2 – Схема коррекции с индуктивностью.

 

 

Рисунок 3 – Схема коррекции, уменьшающая полосу пропускания

 

 

Рисунок 4 – Схема коррекции, увеличивающая полосу пропускания

Рисунок 5 – Схема коррекции с последовательным LC контуром

 

 

Рисунок 6 - Схема коррекции с параллельным LC контуром

 

3 Осциллограмма с АЧХ ОУ.

4 Расчетная часть

Порядок выполнения:

Активизировать программу Multisim. Включить режим моделирования.

Исследовать частотные характеристики схемы ОУ с частотной коррекцией, заданной преподавателем. Перечертить АЧХ ОУ с экрана электронного осциллографа для различных вариантов коррекции..

Выключить режим моделирования.

Расчетная часть:

Рассчитать ДРЧ ОУ по снятым осциллограммам.

 

Контрольные вопросы:

1 Как изменяется АЧХ при включении в схему ОУ цепей частотной коррекции?

2 Какие элементы могут быть использованы в цепях частотной коррекции ОУ?

3 Какие приемы частотной коррекции вам известны?

4 Как влияет номинальное значение конденсатора на частотную коррекцию ДРЧ?

5 Можно ли не использовать частотную коррекцию для ОУ?

 

Виды контроля (Оценка):

Лабраторные работы оцениваются следующим образом:

оценка «5» ставится, если:

- работа выполнена самостоятельно в объеме 100 % и получен верный ответ или иное требуемое представление результата работы;

- нет нарушений в оформлении работы;

- правильно выполнено свыше 95 % работы.

- правильно даны ответы на вопросы допуска и контрольные вопросы

 

оценка «4» ставится, если:

- работа выполнена самостоятельно в объеме 100 % (допускаются небольшие  математические ошибки, не влияющие на конечный результат;

- незначительные нарушения в оформлении практической работы, исправления;

- правильно выполнено свыше 85 % работы;

- правильно даны ответы на вопросы допуска и контрольные вопросы (допускается 1-2 не точности в ответах)

 

оценка «3» ставится, если:

- работа выполнена в объеме 100 %, но допущены ошибки, приводящие к неверному конечному результату.

- правильно даны ответы на вопросы допуска и контрольные вопросы (допускается 1-2 не точности в ответах)

 

оценка «2» ставится, если:

- допущены существенные ошибки, показавшие, что студент не владеет обязательными знаниями, умениями, необходимыми для выполнения работы, или значительная часть работы выполнена не самостоятельно;

- грубые нарушения в оформлении практической работы;

- даны ответы не на все вопросы допуска и контрольные вопросы

 

Лабораторная работа №13

«Исследование работы электронного ключа на биполярном транзисторе»

Продолжительность проведения – 2 часа

Дата: 2019-02-25, просмотров: 182.