Промэлектроника. Учебный стенд Стенд Э-2 Линейные схемы на ОУ

Лабораторные стенды "Промэлектроника" предназначены для изучения характеристик и параметров основных типов аналоговых электронных устройств. Изучаются различные типы однокаскадных усилителей, включенных по схемам с общим эмиттером (ОЭ), с общим коллектором (ОК) или с общим истоком (ОИ).

Лабораторный стенд "Промэлектроника. Операционные усилители" предназначен для экспериментального определения основных характеристик и параметров:

• линейных схем на базе ОУ — инвертирующего усилителя и интегратора;
• дифференциального усилителя на базе ОУ.

Необходимые измерительные приборы: генератор синусоидальных колебаний (0-3 МГц), импульсный генератор, 2-х канальный цифровой осциллограф.

• Схема лабораторного макета инвертирующего усилителя/интегратора. 

Схема лабораторного макета представлена на рисунке 1. Данный макет предназначен для экспериментального определения основных характеристик и параметров линейных схем на базе ОУ: инвертирующего усилителя и интегратора.   

Схема позволяет изучить инвертирующий усилитель постоянного тока и интегратор на ОУ. Исследуется транзистор МДП со встроенным каналом.  Исходное смещение  создается с помощью   R2  и   R3. Схема позволяет  снять амплитудно-частотные, фазочастотные (по заданию преподавателя) и амплитудные  характеристики усилителя,  снять осциллограмму выходного напряжения интегратора при воздействии на вход различных сигналов, например, прямоугольных импульсов. При изучении характеристик интегратора (S2 включен, S1 выключен) снимаются переходные процессы при подаче на вход импульсных сигналов,  амплитудно-частотные, фазочастотные характеристики интегратора.

• Исследование инвертирующего усилителя
• Исследование интегратора. 

  На данном макете возможна реализация 2-х схем интегратора (см. рисунок 1): в первой схеме в цепь ООС включен только конденсатор С1 (S1 –ВЫКЛ.,   S2 –ВКЛ);во второй – конденсатор С1 зашунтирован резистором R2 (S1 ВКЛ и S2 – ВКЛ).

  Перечень экспериментально определяемых характеристик и параметров интегратора (для обеих схем):

  а) Амплитудная характеристика (АХ) интегратора –

      Uвых.=F(Uвх)|_f=100Гц;

  б) Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) интегратора –

       Uвых.=F(fвх)|_{Uвх≈Uвх.max/2};

  в) Фазочастотная  характеристика (АЧХ) интегратора

       Φвых.=F(fвх)|_{Uвх≈Uвх.max/2};

  г) Осциллограммы (временные диаграммы) входного сигнала (прямоугольных импульсов) и выходного

            Uвх (t)    и  Uвых (t)|_f=100Гц;

  д) Определение постоянной времени интегратора – τ

  Примеч. При выполнении п.п.(а, б) на вход схемы подается сигнал с генератора синусоидальных колебаний, при выполнении п.п.(г) – с генератора прямоугольных импульсов.

• Схема лабораторного макета дифференциального усилителя. Схема лабораторного макета представлена на рисунке 2. Данный макет предназначен для экспериментального определения основных характеристик и параметров дифференциального усилителя на базе ОУ.

  Схема позволяет  измерить коэффициент передачи дифференциального и синфазного сигнала и, соответственно, коэффициент ослабления синфазного сигнала, снять амплитудно-частотные, фазочастотные и амплитудные  характеристики усилителя как по одному  входу (другой при этом замкнут на землю), так и для дифференциального  сигнала.

  Необходимые измерительные приборы: генератор синусоидальных колебаний   (0-3 МГц), 2-х канальный цифровой осциллограф

• Исследование дифференциального усилителя. 

  Так как для характеристики дифференциального усилителя необходимо исследовать его свойства относительно 2-х типов входных сигналов – дифференциального Uдиф = (U2 – U1) и синфазного Uсинф = (U1 + U2) / 2, в опытах необходимо использовать 2 взаимно-синхронизированных генератора (или один + схему смещения уровня или фазы сигнала).

  Перечень экспериментально определяемых характеристик и параметров инвертирующего усилителя:

  а) Коэффициент усиления дифференциального сигнала –

       Ku диф.= Uвых./(Uвх.2 – Uвх.1)|_{f=100 Гц};

  б) Коэффициент усиления (передачи) синфазного сигнала –

       Ku синф = 2Uвых/(Uвх2 + Uвх1)|_{f=100 Гц};

  в) Амплитудная характеристика (АХ) усилителя для дифференциального сигнала –

      Uвых =F(Uвх.диф)|_{f=100 Гц};

  г) Амплитудная характеристика (АХ) усилителя для синфазного сигнала –

      Uвых =F(Uвх синф )|_{f=100 Гц};

  д) Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) усилителя для дифференциального сигнала –

       Uвых=F(fвх диф)|_{Uвх.диф.≈Uвх.диф.max/2};

  е) Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) усилителя для синфазного сигнала –

       Uвых.=F(fвх синф)|_{Uвх.синф.≈Uвх.синф.max/2};