Схеми на операційних підсилювачах
Дослідження ряду схем, побудованих на основі операційних підсилювачів. Розрахунок коефіцієнту підсилення увімкненого за інверсною схемою підсилювача. Побудова схеми аналогового підсумовування сигналів з різними частотами та встановлення напруги на виході.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 20.11.2014 |
| Размер файла | 37,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторна робота
Схеми на операційних підсилювачах
У даній роботі досліджується ряд схем, побудованих на основі операційних підсилювачів (ОП). Ідеальний ОП характеризується коефіцієнтом підсилення та вхідним опором, що прямують до нескінченості, вихідним опором, що прямує до нуля, і рівномірною амплітудно-частотною характеристикою для всіх частот.
1. Інверсне увімкнення ОП
Великий власний коефіцієнт підсилення ОП дозволяє за допомогою негативного зворотного зв'язку отримати будь-яке потрібне значення коефіцієнта підсилення у широкій смузі частот. Для цього використовуються інверсне (рис.1) та не інверсне (рис.2) увімкнення ОП.
Рис.1
Коефіцієнт підсилення увімкненого за інверсною схемою ОП, зображеного на рис. 1, складає
Ki = -R2/R1 (1)
Формула (1) справедлива, якщо Ki виходить істотно меншим за власний коефіцієнт підсилення застосованого в схемі реального ОП, а значення опорів R1, R2 та опору навантаження Rn значно менші за вхідний опір цього ОП і значно більші за його вихідний опір.
Для зображеної на рис.2 неінверсної схеми для таких самих умов коефіцієнт підсилення складе
Kn = 1+R2/R1 (2)
Рис.2
2. Виконання аналогових операцій
Використовуючи ОП із негативним зворотним зв'язком, можна виконувати математичні операції над аналоговими величинами, зокрема, над напругами.
Рис.3
На рис.3 зображено схему аналогового підсумовування сигналів з різними частотами (Фур'є-синтез), яка дозволяє отримати на виході сигнал, за формою близький до прямокутного імпульсу, оскільки спектр такого імпульсу складається з непарних гармонік, амплітуда яких обернено пропорційна частоті. Напруга на виході схеми, зображеної на рис.3, складає
Vn= - ( V1/R1 + V2/R2 + V3/R3 ) * Rzz (3)
Формула (3) справедлива при виконанні наведених вище умов на коефіцієнти підсилення та опори усіх резисторів.
3. ОП в режимі компаратора
Великий власний коефіцієнт підсиленн ОП дозволяє побудувати на його базі пристрій порівняння вхідних сигналів - компаратор. Як правило, рівні сигналу на виході компаратора підлаштовуються під певну серію цифрових інтегральних мікросхем, таким чином, щоб вищий рівень відповідав цифровій 1, а нижній - 0. На рис.4 зображено схему дослідження такого компаратора на основі ОП.
Рис.4
4. Лабораторне завдання
операційний підсилювач інверсний аналоговий
Зібрати схему інверсного увімкнення ОП, зображену на рис.1. Застосувати модель ОП OPAMP_5T_VIRTUAL з бібліотеки ANALOG. Забезпечити коефіцієнт підсилення, рівний номеру Вашого варіанту. Провести аналіз часових залежностей (Transient Analysis). Після цього зміною співвідношення R2/R1 збільшувати коефіцієнт підсилення доти, доки не перестане виконуватися формула (1). Порівняти оцінений таким чином коефіцієнт підсилення із заданим значенням (Differential Mode Voltage Gain у властивостях моделі ОП)
Повернутися до початкового коефіцієнта підсилення. Провести аналіз частотних характеристик (AC Analysis). Визначити верхню граничну частоту та порівняти її із заданим значенням (Unity-Gain Bandwidth у властивостях моделі ОП)
Повторити пункти 1-2 для неінверсного увімкнення ОП (рис.2).
Зібрати схему Фур'є-синтезу (рис.3). Провести аналіз часових залежностей для 2-5 спектральних складових прямокутного імпульсу та порівняти форму сигналів, що отримуються на виході
Зібрати схему дослідження компаратора (рис.4). Застосувати модель ОП COMPARATOR_VIRTUAL з бібліотеки ANALOG. Провести аналіз часових залежностей (Transient Analysis) і визначити верхній та нижній рівні вихідного сигналу.
Зменшити амплітуду вхідного джерела до значень порядку 1 мкВ, і оцінити таким чином власний коефіцієнт підсилення ОП, на базі якого побудовано компаратор. Порівняти отримане значення із заданим (Gain у властивостях моделі компаратора)
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Опис принципу роботи операційного та інвертуючого підсилювача. Структурна схема інвертуючого підсилювача на операційних підсилювачах. Розрахунок та вибір елементів електричної принципової схеми інвертуючого підсилювача. Розрахунок блоку живлення.
курсовая работа [466,6 K], добавлен 15.05.2012Особливості розробки схеми підсилювача напруги, що складається із повторювача напруги на польових транзисторах і трьох каскадів підсилення. Підсилювачі можуть використовуватися для підготовки сигналу в системах керування механічними виконуючими вузлами.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 01.02.2010Розрахунок каскаду попереднього підсилення на біполярному транзисторі. Характеристика роботи підсилювальних каскадів на операційних підсилювачах. Схемотехніка підсилювачів потужностей звукових частот. Знаходження величини допустимого струму колектора.
контрольная работа [393,2 K], добавлен 24.10.2014Вибір схеми підсилювача. Розрахунок каскаду підсилення на біполярному транзисторі. Графоаналітичний розрахунок робочого режиму. Схема каскаду підсилення для підсилення малих сигналів без спотворень. Параметри транзистора та кола зміщення каскаду.
контрольная работа [2,2 M], добавлен 22.10.2010Розробка вимірювального перетворювача опір - тривалість імпульсу і його принципової схеми з використанням транзисторів КП305Д, КП304 для підвищення потужності вхідних електричних сигналів. Основні параметри операційних підсилювачів, аналіз схем.
курсовая работа [444,7 K], добавлен 10.02.2010Розробка схеми підсилювача змінного струму, який має п'ять каскадів підсилення. Визначення типів транзисторів. Вибір і розрахунок інтегрального стабілізатору напруги для живлення підсилювача низької частоти та однофазного випрямляча малої потужності.
курсовая работа [478,8 K], добавлен 20.09.2011Огляд аналогічних схем та особливості проектування фільтрів. Визначення полінома Баттерворта. Вибір типів резисторів, конденсаторів та операційних підсилювачів. Розрахунок елементів схеми. Методика налагодження та регулювання розробленого фільтра.
курсовая работа [271,7 K], добавлен 08.03.2012Загальні принципи побудови генераторів. Структурна, принципова і функціональна схема генератора пилкоподібної напруги. Генератори пилкоподібної напруги на операційних підсилювачах. Розрахунок струмостабілізуючого елемента на операційному підсилювачі.
курсовая работа [126,4 K], добавлен 21.01.2012Розробка програмного забезпечення, структурної та функціональної схеми пультів керування: мікропроцесору, перемикачів, блоків індикації, комутації та мікрофонного підсилювача. Вибір регістрів, операційних підсилювачів і контролера обміну інформацією.
курсовая работа [773,5 K], добавлен 31.07.2011Проектування підсилювача низької частоти з диференційним вхідним каскадом: розробка структурної схеми, розрахунок напруги джерела електроживлення, коефіцієнта загальних гармонійних спотворень, елементів кіл зміщення і стабілізації режиму транзисторів.
курсовая работа [342,4 K], добавлен 16.03.2011Ознайомлення із процесом розробки структурної схеми радіоприймального пристрою. Проведення попереднього розрахунку смуги пропускання сигналу, чутливості пристрою та коефіцієнта підсилення. Визначення принципової схеми підсилювача проміжної частоти.
курсовая работа [469,0 K], добавлен 21.05.2014Розрахунок потужності вхідного сигналу. Вибір схеми, типу підсилюючих приладів, орієнтовної величини коефіцієнту підсилення за потужністю вихідного каскаду. Максимальне значення колекторного струму кінцевих транзисторів. Розрахунок третього каскаду ПНЧ.
курсовая работа [261,3 K], добавлен 23.05.2012Розрахунки двоканального підсилювача електричних сигналів, звукового каналу, диференційного підсилювача та фільтра, теоретичні основи роботи підсилювачів. Розробка структурної схеми, вибір елементної бази. Функціональні вузли та принципова схема.
курсовая работа [169,8 K], добавлен 28.09.2011Мікросхемні та інтегральні стабілізатори напруги широкого використання. Розробка принципової електричної схеми. Розрахунок схеми захисту компенсаційного стабілізатора напруги від перевантаження. Вибір і аналіз структурної схеми та джерел живлення.
курсовая работа [294,4 K], добавлен 06.03.2010Класифікація підсилювачів та їх головні характеристики. Вимірювання вхідного і вихідного опорів. Стандарти звуковідтворюючої апаратури. Моделювання схеми підсилювача звуку. Схема принципова електрична. Експериментальне дослідження характеристик макету.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 22.02.2013Принцип дії лічильника імпульсів, пропорційно-інтегральних регуляторів на операційних підсилювачах замкнутої системи автоматичного управління, аналого-цифрового перетворювача, стабілізатора напруги. Розрахунок силового трансформатора джерела живлення.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 01.04.2014Характеристика трифазної вентильної схеми Ларіонова. Розрахунок LC- фільтра, дроселя, трансформатора, RC-ланки, резисторів, підсилювача сигналу помилки та формувача опорної напруги. Моделювання перехідного процесу. Дослідження стійкості системи.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 04.08.2010Розрахунок однотактного та двотактного трансформаторних підсилювачів потужності на біполярному транзисторі. Розрахунок схеми узгодження, потужності колекторного кола, блоку живлення підсилювача звукових частот з потужним виходом. Вибір радіатора.
курсовая работа [857,0 K], добавлен 10.01.2015Загальні питання схемотехніки лінійних підсилювачів. Вибір типу підсилювальних приладів, розрахунок режиму їх роботи для заданого підсилювача. Параметри елементів принципової схеми та якісні показники найпростішого трикаскадного лінійного підсилювача.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.09.2014Загальні відомості, параметри та розрахунок підсилювача, призначення елементів і принцип роботи підсилювального каскаду. Розрахунок режиму роботи транзисторів, вибір пасивних елементів та номінальних значень пасивних і частотозадаючих елементів схеми.
курсовая работа [990,6 K], добавлен 16.11.2010
