Исследование работы интегратора напряжения.

1. Установите ключ в разъем модуля М9 лабораторного стенда. Внеш­ний вид модуля показан на рис. 13.2.

Рис. 13.2.

2. Загрузите и запустите программу Lab13(M9).vi. На экране появится изображение лицевой панели ВП (рис. 13.3), необходимого для выполнения лабораторного задания.

Запустите программу, нажав кнопку RUN c изображением стрелки в верхней части рабочего окна .

Рис. 13.3.

3. Установите переключатель «К» модуля М9 в положение «1». При этом в цепь обратной связи схемы будет включен конденсатор С ем­костью 0,015 мкФ.

4. С помощью элементов управления ВП установите следующий режим измерения: форма сигнала - прямоугольная, частота сигнала 200 Ги. Амплитуду входного сигнала выберите такой величины, при кото­рой выходной сигнал, наблюдаемый на графическом индикаторе ВП, не имеет искажений и удобен для наблюдения и измерений. Скопируйте по­лученное изображение в отчет.

5. Используя изображение выходного сигнала интегратора, полу­ченное на графическом индикаторе ВП, определите и запишите в отчет скорость его изменения. Для этого с помощью горизонтальной визирной линии измерьте максимальное (и_тах) и минимальное (и_тin )мгновенные зна­чения сигнала и произведите вычисление по формуле:

где Т – период сигнала.

6. По заданным параметрам элементов схемы (R₁= 10 кОм) и ам­плитуде входного сигнала рассчитайте и запишите в отчет скорость изме­нения выходного сигнала, используя формулу идеального интегратора.

7. Сравните измеренное (п. 5) и расчетное (п. 6) значения скоро­сти изменения сигнала на выходе интегратора. Сделайте вывод о степени не идеальности интегратора.

8. Получите и вставьте в отчет осциллограммы выходного сигнала интегратора для синусоидальной, треугольной и пилообразной форм входного напряжения. Объясните полученные результаты.

9. При синусоидальной форме входного сигнала оцените разность фаз между входным и выходным сигналами интегратора. Объясните полу­ченный результат.

10. Установите переключатель «К» модуля М9 в положение «2». При этом в цепь обратной связи схемы будет включен конденсатор С ем­костью 0,033 мкФ. Повторите исследования, предусмотренные пп. 4 – 9.

11. Выключите ВП, для чего нажмите на лицевой панели ВП кноп­ку «Завершение работы».

Контрольные вопросы.

1. Приведите принципиальную схему интегратора напряжения на опе­рационном усилителе.

2. Как изменяется выходное напряжение интегратора при подаче на его вход постоянного напряжения?

3. Изобразите временные диаграммы выходного сигнала интегратора при подаче на его вход сигнала следующих форм: прямоугольной, синусоидальной, треугольной и пилообразной.

4. Как рассчитать скорость изменения сигнала на выходе интегратора?

5. Какова разность фаз между входным и выходным сигналами инте­гратора на основе ОУ при синусоидальной форме входного сигнала? Дайте обоснование с помощью математических расчетов.

6. В каком случае для описания работы электрических схем на основе ОУ можно использовать соотношения, описывающие работу идеального ОУ?