Навигация
Снять амплитудно-частотную характеристику усилителя
33039
знаков
8
таблиц
0
изображений
4.4. Снять амплитудно-частотную характеристику усилителя.
4.4.1. Установить максимальный коэффициент усиления усилителя и, изменяя частоту входного сигнала при постоянном входном напряжении Umвх = 0.5 В, измерить напряжение на выходе усилителя. Данные измерений занести в таблицу 4.
таблица 4.
| F (кГц) | 0.02 | 0.05 | . . . | 1 | . . . | 20 | . . . | 300 | 400 |
| Um вых (B) | |||||||||
| K | |||||||||
| K / K0 |
где К0 — коэффициент усиления на минимальной частоте.
4.4.2. Построить график амплитудно-частотной характеристики.
5. Содержание отчета
1. Название и цель работы лабораторной работы.
2. Схема электрическая принципиальная исследуемого усилителя.
3. Таблицы с данными.
4. Графики характеристик.
5. Выводы по работе.
6. Контрольные вопросы
1. Чем определяется коэффициент усиления усилителя на ОУ ?
2. Каковы способы регулировки коэффициента усиления усилителя ?
3. Как работает простейший электронный ключ на полевом транзисторе ?
4. При подаче каких напряжений полевой транзистор с каналом р-типа открыт ( закрыт ) ?
5. Изобразите передаточную характеристику полевого транзистора с ка налом р-типа.
6. Объясните ход АЧХ усилителя на ОУ.
7. Список рекомендуемой литературы.
1. Забродин Ю.С. Промышленная электроника — М. : Высшая школа, 1982.
2. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Ч. I, II: Пер. с. англ. / Под. ред. М.В. Гальперина — М. : Мир., 1983.
3. Основы промышленной электроники / Под ред. В.Г. Герасимова — М. : Высшая школа , 1986.
4. Щербаков В.И., Гредов Г.И. Электронные схемы на операционных усилителях : Справочник. — Киев : Техника, 1983.
5
1. Цель работы.
Целью работы является экспериментальное исследование выпускаемого промышленностью аналогового компаратора электрических сигналов типа К5554 СА2.
2. Основные теоретические положения.
Простейшим аналоговым компаратором, как известно, является операционный усилитель без ООС (рис. 1).
рис. 1.
При подаче на один из входов ОУ входного, а на другой — опорного напряжений, момент их равенства отмечается компаратором сменой уровня напряжений на выходе с “+Uнас” на “-Uнас” или наоборот (см. Эпюры на рис. 1). Передаточная характеристика приведенного компаратора представлена на рис. 2.
Приведенный выше компаратор относится к двухвходовым, в отличие от одновходовых компараторов, одна из схем которых представлена на рис. 3.
рис. 2.
рис. 3.
Нетрудно показать, что напряжение, при котором произойдет срабатывание компаратора, U порога, определяется выражением:
Uпор = - Uоп R1 / R2 , . . . (1)
Если теперь на компаратор (рис. 3) подать периодическое входное напряжение, то на выходе его формируется также периодическое напряжение типа “несимметричный меандр” (рис. 4).
рис. 4.
Зная закон изменения входного сигнала и параметры элементов схемы компаратора, можно определить временные параметры выходного сигнала t1 и t2 на рис. 4.
Выпускаемые промышленностью компараторы включают в себя, кроме ОУ, схему формирования уровня сигнала с тем, чтобы его можно было непосредственно подавать на вход цифровых интегральных микросхем.
Передаточная характеристика одного из таких компараторов может, например, иметь следующий вид (рис. 5).
рис. 5.
Здесь U1 и U0 — уровни напряжения, соответствующие логической “1” и логическому “0” на входах цифровых микросхем.
Примером такого компаратора является микросхема К554СА2, исследуемая в данной работе.
3. Описание объекта и средств исследования.
Схема исследуемого узла представлена на рис. 6. Узел включает в себя блок компаратора и элементы испытательного устройства К32.
рис. 6.
3.1. Блок представляет собой одновходовый компаратор на микросхеме ДА-К554СА2, имеющей следующие электрические параметры:
— напряжение питания: UП1 = +12 В, UП2 = -6 В ;
— уровни сигналов на выходе: U1 = ( 2.5 — 4 ) B ; U2 = 0.3 B ;
— время переключения выходного напряжения с низкого на высокий уровень: tзад0.1 = 130 нс.
3.2.. Опорное напряжение подается через резистор R1 = 2.2 кОм со встроенного (в блок К32) генератора постоянного напряжения — ГН2, органы управления величиной напряжения которого расположены на передней панели блок а К32 в поле надписи “ГН2”. Напряжение с генератора ГН2 контролируется мультиметром Н3014 при нажатии кнопки “ГН2” под надписью “контроль V = “; на мультиметре при этом должна быть нажата кнопка “ - V ” рода измерения.
3.3. На неинвертирующий вход компаратора ДА кроме постоянного напряжения подается еще и переменный сигнал треугольной формы с генератора Л31, установленного на блоке К32 слева. Органы выбора формы сигнала, установки частоты сигнала и регулировки уровня (амплитуды) сигнала расположены на передней панели генератора. Сигнал с генератора снимается с выхода “10 B”, имеющего выходное сопротивление rвых = 500 Ом. Его значение необходимо учитывать в дальнейшем при расчете порогового значения напряжения компаратора (п.4.1.3) , аналогично значению сопротивления резистора R1 на схеме рис.3.
Подключение мультиметра к выходу генератора для наблюдения формы сигнала и установки его заданной амплитуды производится нажатием кнопки “ГС1”под надписью “Контроль V ~”.
3.4. Наблюдение формы и измерение параметров выходного сигнала с компаратора осуществляется подключением мультиметра к выходу последнего нажатием кнопки “ Вх2”под надписью “Контроль V~”. Для измерения амплитуды или временных параметров выходного сигнала (а равно и напряжения с генератора ГС1) на мультиметре должны быть нажаты кнопки рода измерения соответственно, “~V” или “t”.
4. Порядок выполнения работы.
4.1. Пользуясь теоретическим материалом настоящей работы и конспектом лекций, самостоятельно разобрать работу исследуемого компаратора (рис. 6).
4.1.1. Изобразить передаточную характеристику исследуемого компаратора так, как это было изображено для другой схемы компаратора на рис. 3, с учетом уровней сигнала на выходе микросхемы (п. 3.1.).
4.1.2. Изобразить эпюры напряжений на входе и выходе исследуемого компаратора так, как это было изображено на рис. 4, для входного напряжения треугольной формы.
4.1.3. По эпюрам сигналов п. 4.1.2 и по параметрам входного сигнала треугольной формы F=1 / T и Um и значению напряжений Uоп , заданных преподавателем отдельным для каждой бригады, рассчитать параметры выходного сигнала t1 и t2 .
4.1.4. Пользуясь электрическими параметрами микросхемы К554СА2 (п. 3.1.), определить амплитуду импульсов на выходе компаратора Um вых , путем задания ее минимально- и максимально возможных значений :
Um вых = (Um вых мин + Um вых макс ) В.
4.2. Проверить экспериментально работу компаратора в заданном режиме. Для этого:
4.2.1. Убедиться в том, что:
— выход гнезда ГС1 на блоке К32 проводником соединен с гнездом XS1 на плате;
— кнопка “ ВСВ / ВНК “ в поле надписи “КВУ” и аналогичные в поле надписи “коммутатор” — отжаты;
— кнопка “ВСВ / ВНК” над гнездом “ ГС1” — нажата;
— кнопки “ВСВ / ВНК” в поле надписей “ГН1” и “ГН2” соответственно нажата и отжата.
4.2.2. Контролируя сигнал на выходе генератора (п. 3.3) установить его параметры, заданные ранее преподавателем.
Примечание: Форма треугольного сигнала с генератора на экране мультиметра может наблюдаться искаженной (“срезан нижний зуб”). Это объясняется шунтированием выхода генератора вспомогательными цепями узла компаратора. Поэтому на время установки заданной амплитуды треугольного сигнала необходимо отключить входную цепь компаратора отжатием кнопки “ВСВ / ВНК” над гнездом “ГС1”.
4.2.3. Установить заданное опорное напряжение (п. 3.2) на генераторе ГН2 (регулируется двумя ручками в поле надписи “ГН2”.
4.2.4. Наблюдая сигнал на выходе компаратора, измерить его временные характеристики и амплитуду сигнала. Данные предварительного расчета и эксперимента занести в таблицу 1.
таблица 1.
| t1 , (мc) | t2 , (мc) | Um вых , (В) | |
| Данные расчета | |||
| Данные измерений |
4.2.5. Зарисовать в масштабе эпюры напряжений на входе и выходе компаратора в едином масштабе времени, аналогично эпюрам на рис. 4.
4.2.6. Изменяя в небольших пределах параметры входного сигнала и опорное напряжение, пронаблюдать изменение параметров выходного сигнала. Произвести качественную оценку изменений с краткой записью результата,
5. Содержание отчета.
1. Название и цель лабораторной работы.
2. Схема исследуемого узла.
3. Формулы для расчета, расчеты, график и эпюры сигналов по п.4.1.
4. Таблица и эпюры сигналов по п. 4.2.
5. Выводы по работе.
6. Контрольные вопросы.
1. Что называется аналоговым компаратором ?
2. Что является основой для построения схем аналоговых компараторов ?
3. В чем отличие между одновходовым и двухвходовым компаратором ?
4. Чем определяются уровни выходного напряжения компаратора ?
5. Из каких основных узлов состоит схема — компаратор ?
6. Чем определяется порог срабатывания одновходового компаратора ?
7. Качественно оцените параметры выходного сигнала исследуемого в работе компарато ра при подаче на его вход прямоугольного разнополярного сигнала.
7. Список рекомендуемой литературы.
1. Забродин Ю.С. Промышленная электроника — М. : Высшая школа, 1982.
2. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Ч. I, II: Пер. с. англ. / Под. ред. М.В. Гальперина — М. : Мир., 1983.
3. Основы промышленной электроники / Под ред. В.Г. Герасимова — М. : Высшая школа , 1986.
4. Щербаков В.И., Гредов Г.И. Электронные схемы на операционных усилителях : Справочник. — Киев : Техника, 1983.
7
Исследование генератора аналоговых сигналов
1. Цель работы.
Целью настоящей работы является изучение одного из вариантов исполнения электрических схем генераторов сигналов специальной формы.
2. Основные теоретические положения.
2.1. Принцип действия генераторов электрических сигналов основан на использовании явления положительной обратной связи, охватывающей усилительные каскады (рис. 1).
рис. 1.
Причем, для возникновения генерации необходимо, чтобы коэффициент усиления каскада К — превышал некоторое критическое значение , что при использовании современной элементной базы не является проблемой.
Форма сигнала, вырабатываемого генератором, зависит от вида цепи положительной обратной связи. Если в качестве элемента цепи обратной связи использовать полосовой фильтр высокой добротности, то генератор будет вырабатывать сигнал синусоидальной формы определенной частоты. Такие устройства носят название генераторов гармонических сигналов.
К другому классу генераторов относятся т.н. генераторы сигналов специальной формы, вырабатывающие сигналы прямоугольной, треугольной, пилообразной и т.д. формы.
Схемные реализации упомянутых генераторов весьма многочисленны. Остановимся на одной из них.
Похожие работы
... условиям эксплуатации и конструктивным показателям, могут образовывать семейства серий интегральных схем. 2. ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Логические и запоминающие элементы составляют основу устройств цифровой обработки информации – вычислительных машин, цифровых измерительных приборов и устройств автоматики. Логические элементы выполняют простейшие логические ...
... электротехнических и электронных устройств, в которых используется явление резонанса напряжения. Литература 1. Иванов И.И., Равдоник В.С. Электротехника. - М.: Высшая школа, 1984, с.53 - 58. 2. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.73 - 77. Лабораторная работа №5 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ Цель работы. Ознакомление с методом повышения ...
... полярности источников питания на рисунке 3.4 и направления токов для p-n-p транзистора. В случае n-p-n транзистора полярности напряжения и направления токов изменяются на противоположные. Рисунок 3.4 Физические процессы в БТ. Этот режим работы (НАР) является основным и определяет назначение и название элементов транзистора. Эмиттерный переход осуществляет инжекцию носителей в узкую ...
... измениться в е раз из-за рекомбинации. Для диода с тонкой базой при низкой частоте постоянная времени равна (1.6) 2. РАСЧЕТ и исследование мощных низкочастотных диодов на основе кремния 2.1 Расчет параметров диода Проведем расчет и исследования статических и динамических характеристик 4H-SiC p+-п0-n+ диодов, рассчитанных на обратное напряжение 6, 10 и 20 кВ и ...
0 комментариев