Дифференцирующий усилитель

Обратная связь в дифференцирующем усилителе осуществляется через резистор R (рис.6).

 

 

Рис. 6.

 

Принимая потенциал точки А равным нулю, имеем: U_c=U_вх.

Ток I_с равен . С другой стороны, . Выразим напряжение U_вых:

Таким образом, выходное напряжение в дифференцирующем усилителе пропорционально производной входного сигнала по времени.

 

Описание лабораторной установки

Для питания микросхемы требуется источник двухполярного напряжения +12В и –12В, который подключается к лабораторному макету при помощи клемм К₁-К₃ (рис.7). Присоединение элементов цепи ООС производится при помощи гнезд Х₁-Х₆. Измерительные приборы подключаются к соответствующим гнездам «Вход» и «Выход» (см. рис. 7).

 

 

Рис. 7. Схема соединений лабораторной установки:

1 – операционный усилитель,

2 – генератор сигналов ГРН-1,

3 – вольтметр Ф-584,

4 – электронный осциллограф С1-79,

5 – мультиметр.

 

Порядок выполнения работы

 

Изучение инвертирующего усилителя

3.1.1.При помощи мультиметра измерить сопротивления резисторов цепи ООС.

3.1.2. Рассчитать коэффициент усиления.

3.1.3. Собрать схему инвертирующего усилителя и подключить измерительные приборы согласно схеме рис.7.

3.1.4. Установить частоту генератора, равную 1000Гц. Изменяя величину входного напряжения от 0,1В до 0,5В с интервалом 0,05В, измерить выходное напряжение. Результаты опыта занести в табл.1. Для каждого значения входного напряжения рассчитать коэффициент усиления К. Результаты расчетов занести в табл.1.

 

Таблица 1

Uвх, В	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5
Uвых, В
К

При входном напряжении 0,2В снять осциллограммы входного и выходного напряжений. Объяснить полученные осциллограммы.

3.1.5. Используя данные табл.1, построить амплитудную характеристику усилителя.

3.1.6. Для входного напряжения 0,2В вычислить коэффициент усиления. Сравнить теоретическое и опытное значения коэффициентов усиления.

3.1.7. Установить входное напряжение, равное 0,1В. Поддерживая его постоянным, снять амплитудно-частотную характеристику. Значения частот задавать согласно таблицы, прилагающейся к рабочему макету. Коэффициент частотных искажений М, равный К(f)/К₀, рассчитать по формуле:

 

где U_вых0 – выходное напряжение при частоте сигнала 1000Гц.

Результаты измерений и расчетов занести в табл.2.

Таблица 2

f, Гц	lg f	Uвых, В	М
	2.3
	2,6
	2,9
	3,3
	3.48
	3,6
	3,7
	3,78

 

3.1.8. Используя данные табл.2, построить амплитудно-частотную характеристику М(lgf).