Короткі відомості з теорії

НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Методичні вказівки

До виконання практичних робіт

Предмет: ”Аналогові та гібридні ЕОМ”

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Одеський технічний коледж

Національної академії харчових технологій

Комісія ЕОТ

ЗАТВЕРДЖУЮ

Заступник директора ОТК

По учбовій роботі

В.І.Уманська

Р.

Методичні вказівки

До виконання практичних робіт

Предмет: ”Аналогові та гібридні ЕОМ”

Розробила: Наджафов А.С. викладач вищої категорії

циклової комісії ЕОТ коледжу,

РОЗГЛЯНУТО

На засіданні циклової

Комісії ЕОТ

Протокол №___від_____________

Голова комісії: ___________ / /

М. Одеса 2012

Анотація

Методичні вказівки призначена для студентів денного відділення спеціальності 5.05010201 „Обслуговування комп’ютерних та інтелектуальних систем та мереж ” у якості учбового посібника по вивченню предмета „Аналогові та гібридні ЕОМ”. Методичні вказівки містять перелік тем, які виносяться на практичні заняття, до кожної теми подано перелік теоретичних питань та зразки практичних завдань, які розглядатимуться на практичному занятті.

Зміст

· Практична робота №1……………………………………………….5

· Практична робота №2……………………………………………….11

· Практична робота №3……………………………………………….17

· Практична робота №4……………………………………………….19

· Практична робота №5……………………………………………….22

· Практична робота №6……………………………………………….22

· Практична робота №7……………………………………………….27

· Практична робота №8……………………………………………….32

· Практична робота №9……………………………………………….37

· Практична робота №10……………………………………………...42

· Практична робота №11……………………………………………...46

· Список літератури……………………………………………………49

Практична робота №1

Тема: Дослідження характеристик операційного підсилювача

Ціль

• Вимір вхідних струмів операційного підсилювача (ОП).

• Оцінка величин середнього вхідного струму й різниці вхідних струмів ОП.

• Вимір напруги зсуву ОП.

• Вимір диференціального вхідного опору ОП.

• Обчислення вихідного опору ОП.

• Вимір швидкості наростання вихідної напруги ОП.

Прилади й елементи

· Амперметр

· Осцилограф

· Функціональний генератор

· Джерело напруги

· ОП LM741

· Резистори

Короткі відомості з теорії

Інтегральний операційний підсилювач характеризується рядом параметрів, що описують цей компонент із погляду якості виконання їм своїх функцій. Серед параметрів, приводять звичайно в довідкових даних, основними є наступні.

Середній вхідний струм Iвх. Під час відсутності сигналу на входах ОП через його вхідні висновки протікають струми, обумовлені базовими струмами вхідних біполярних транзисторів або струмами витоку затворів для ОП з польовими транзисторами на вході.

Вхідні струми, проходячи через внутрішній опір джерела вхідного сигналу, створюють спадання напруги на вході ОП, які можуть викликати поява напруги на виході у відсутності сигналу на вході. Компенсація цього спадання напруги утруднена тим, що струми входів реальних ОП можуть відрізнятися друг від друга на 10...20% Вхідні струми ОП можна оцінити по середньому вхідному струмі, що обчислює як середнє арифметичне струмів що інвертує й не інвертує входів:

I_вх=(I₁+I₂)/2,

де I1, I2 відповідно струми що інвертує й не інвертує входів.

Різниця вхідних струмів ∆ Iвх визначається вираженням:

∆ Iвх = I1-I2.

У довідниках указують модуль цієї величини. Схема для виміру вхідних струмів представлена на мал. 11.1.

Коефіцієнт підсилення напруги на постійному струмі Кп - показник ОП, що визначає наскільки добре виконує ОП основну функцію - посилення вхідних сигналів. В ідеального підсилювача коефіцієнт підсилення повинен прагнути до нескінченності. Коефіцієнт підсилення напруги схеми підсилювача на ОП (мал. 11.2) обчислюється по формулі:

Ky=R2/R1

Напруга змішання Ucm - значення напруги, який необхідно подати на вхід ОП, щоб напруга на його виході було дорівнює нулю. Напруга зсуву Ucm можна обчислити, знаючи вихідну напругу при відсутності напруги на вході й коефіцієнт підсилення:

Uзс =∆Uвих/ Ky

Вхідний опір Rbx. Розрізняють два складові вхідні опори: диференціальний вхідний опір і вхідний опір по синфазному сигналі (опір витоку між кожним входом й "землею"). Вхідний диференціальний опір для біполярних ОП перебуває звичайно в межах 10 кому.,.10 Мом. Вхідний опір по синфазному сигналі визначається як відношення збільшення вхідної синфазної напруги до викликаного збільшення середнього вхідного струму ∆Iвх.cр :

Rвх=∆Uвх.сф/∆Iвх.ср

Диференціальний вхідний опір спостерігається між входами ОП й може бути визначене по формулі:

Rвх.диф.=∆Uвх/∆Iвх

де ∆Uвх - зміна напруги між входами ОП, ∆Iвх - зміна вхідного струму.

Вихідний опір Rвих в інтегральних ОП становить 20...2000 Ом. Вихідний опір зменшує амплітуду вихідного сигналу, особливо при роботі підсилювача, на порівнянне з ним опір навантаження. Схема для виміру диференціального вхідного опору ОП й вихідного опору наведена на мал. 11.3.

Швидкість наростання вихідної напруги Vuвих дорівнює відношенню зміни вихідної напруги ОП вчасно його наростання при подачі на вхід стрибка напруги. Час наростання визначається інтервалом часу, у плині якого вихідна напруга ОП змінюється від 10% до 90% від своїх сталих значень.

Vuвих=Uвих/tуст

Схема для виміру швидкості наростання вихідної напруги показана на мал. 11.4. Виміри проводяться при подачі імпульсу у вигляді щабля на вхід ОП, охопленого негативним зворотним зв'язком (НЗЗ) із загальним коефіцієнтом підсилення від 1 до 10.