Порядок выполнения работы.

1. Откройте файл lab/1/1_1.ewb.

2. Создаем собственную библиотеку компонентов, открыв двойным щелчком свойства ОУ – «New library/my_lib» копируем в эту библиотеку следующие типы ОУ: LF157 (К140УД23), LM741 (КР140УД708), LM358

3. (К140УД5) и МС1456 (К140УД6).

Рис.2. Усилитель на ОУ LM741 и его АЧХ

4. Выберите ОУ с максимальной граничной частотой. Для оценки рабочего диапазона частот усилителя на ОУ измеряют его АЧХ, используя Боде-плоттер, и определяют верхнюю граничную частоту по уровню 0,707, что соответствует спаду усиления на -3Дб. Из АЧХ усилителя на ОУ LM741 (рис. 2) видно, что диапазон частот по уровню -3 Дб составляет 0...630 кГц.

5. Откройте файл lab/1/1_2.ewb.

Рис.3. Схема для исследования влияния на выходное напряжение ОУ напряжения смещения и паразитных входных токов

6. В режиме редактирования характеристик ОУ установите значения IBS=IOS=0, а для VOS выберите значения в соответствии с табл.1 и с помощью мультиметра измерьте соответствующие им выходные напряжения U_вых. Полученные данные сравните с результатами расчетов по формуле (2) и занесите в таблицу 1;

Табл.1

7. Далее установите VOS=0, IOS=0, для IBS устанавливайте значения в соответствии с табл.2, для этих значений измерьте U_вых и сравните с данными расчетов по формуле (3); в случае их расхождений объясните причину, учитывая, что формула (3) получена в предположении, что входные токи IBS имеют одинаковое направление - или втекающие или вытекающие из входных зажимов ОУ в зависимости от типа используемых во входных каскадах транзисторов. Результаты занесите в таблицу 2.

Табл.2 табл.3

8. установите значение IBS=0 остальные согласно табл 3 и сравните с данными расчетов по формуле (4). После чего сделайте вывод о взаимном влиянии IBS и IOS. Размерность и обозначения коэффициента передачи зависят от значений и величин входного и выходного сигнала, например, S=I_вых/U_вх - носит название коэффициента преобразования напряжения в ток; W=P_вых/I_вх - коэффициент преобразования тока в мощность. В частном случае, когда входное и выходное значения сигнала являются однородными, коэффициент передачи называют коэффициентом усиления, который в зависимости от характера входной или выходной величин подразделяют на: коэффициент усиления по напряжению K_u=U_вых/U_вх, коэффициент усиления по току K_i=I_вых/I_вх, коэффициент усиления по мощности K_p=P_вых/P_вх и соответственно в логарифмических единицах, K_u=20lg(U_вых/U_вх), K_i=20lg(I_вых/I_вх), K_p=10lg(P_вых/P_вх).

9. Откройте файл lab/1/1_3.ewb.

Рис.4 Инвертирующий усилитель

10. Для данного усилителя коэффициент усиления K=U_o/U_i=R2/R1=1000. Следовательно, при входном напряжении 1 мВ выходное напряжение должно быть равно 1 В, а вольтметр показывает 2В. Объясните причину такого явления.

11. Проведите моделирование влияния напряжения смещения нуля и паразитных входных токов ОУ на его выходное напряжение, используя схему на рис.4. Проведите сравнительный анализ дестабилизирующих параметров ОУ, перечисленных в п.1.

Контрольные вопросы и задания.

1. Что такое масштабирующий преобразователь, какие схемы используются для реализации?

2. Приведите основные определения, используемые в теории усилителей с обратными связями (ОС).

3. Назовите тип ОС, используемой в инвертирующем усилителе на ОУ и эмиттерном повторителе (параллельная, последовательная, по току, по напряжению).

4. Какое влияние оказывает отрицательная ОС на стабильность коэффициента усиления?

5. Назовите условия устойчивой работы усилителя с ОС.

6. Каким образом влияет обратная связь на входное и выходное сопротивления усилителя?