Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника»




НазваниеМетодические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника»
страница3/8
Дата конвертации24.12.2012
Размер0.5 Mb.
ТипМетодические указания
1   2   3   4   5   6   7   8

Часть II. «Исследование операционного усилителя в нелинейном режиме»

1. Цель работы:


Изучение характеристик компаратора, триггера Шмита, автогенераторного и ждущего мультивибраторов.

2. Краткие теоретические сведения.


Импульсный (нелинейный) режим работы ОУ.

При работе ОУ в импульсном режиме усилитель работает на нелинейном участке амплитудной характеристики и напряжение на выходе меняется скачком. При этом, учитывая двуполярное питание ОУ, выходное напряжение может быть как , так и .

2.1. Компаратор

Компаратор это устройство (Рис.1.5а), осуществляющее сравнение измеряемого входного напряжения (Uвх) с опорным напряжением (Uоп) (Рис.1.5б). При их равенстве состояние на выходе компаратора (Uвых) меняется.

Если Uоп = 0, то компаратор фиксирует момент перехода входного напряжения через нуль и называется нуль-орган.



а) б)

Рис.1.5

При охвате компаратора положительной обратной связью, характеристика Uвых=f(Uвх) будет обладать гистерезисом (Рис.1.6б), т.е. напряжение срабатывания (Uср) и отпускания (Uотп) не равны. Такая схема получила название триггер Шмита (Рис.1.6а).



а) б)

Рис.1.6

    1. Мультивибратор

Мультивибратор предназначен для генерирования прямоугольных импульсов напряжения. Он обладает двумя неустойчивыми состояниями, работает в режиме самовозбуждения и не требует внешнего входного сигнала.

Симметричный мультивибратор, у которого длительность импульса и паузы равны (Рис.1.7б) и определяются по формуле:

,



а) б)

Рис.1.7

может быть построен на основе ОУ с положительной обратной связью и времязадающей цепью R3C, подключенной к инвертирующему входу (Рис.1.7а).

Введение диодов в схему позволяет изменять соотношение между длительностью импульса и паузой (tи tп, Рис.1.8б):

,

Такое устройство получило название несимметричный мультивибратор (Рис.1.8а).



а) б)

Рис.1.8


  1. Экспериментальная часть


(выполняется на стендах лаборатории)


1 часть. Исследование компаратора.

Соберите схему компаратора (Рис.1.9).


М92/GAG-810/ОСУ-20 (1)

Uвх R36 (4k7)

ИПН1 -

DA2

ИПН2 + Uвых

Uоп R37 (10k) ОСУ-20 (2)

М92

Рис.1.9


Опыт №1. Исследование статических свойств компаратора.

Используя в качестве источника опорного напряжения Uоп = 1,0 В, ИПН2 и источника входного сигнала Uвх, ИПН1, снимите статическую характеристику компаратора Uвых=f(Uвх) (смотрите методику снятия статической характеристики), заполняя таблицу 1.

Постройте с учетом масштаба статическую характеристику Uвых=f(Uвх).

Таблица 1


Uвх (В)


0,5


0,8


1,0


1,1


1,3


1,5


1,8


2,0


Uвых (В)


























Опыт №2. Исследование динамических свойств компаратора.

Используя в качестве источника входного сигнала Audio generator GAG-810, наблюдайте на экране осциллографа ОСУ-20 входное uвх и выходное uвых напряжения компаратора (смотрите методику работы с генератором и осциллографом). При этом сохраняется опорное напряжение Uоп, от источника ИПН2.

Зарисуйте осциллограммы входного uвх и выходного uвых напряжений компаратора с учетом масштаба.


2 часть. Исследование триггера Шмита.

Соберите схему триггера Шмита (Рис.1.10).


М92/GAG-810/ОСУ-20 (1)

Uвх R36 (4k7)

ИПН1 -

R24 (3k3) DA2

ИПН2 + Uвых

Uоп ОС-20 (2)

М92

R40(51k)

Рис.1.10


Опыт №1. Исследование статических свойств триггера Шмита,

коэффициент положительной обратной связи Кпос= 51/3,3 = 15,45.

Коэффициент устанавливается с помощью переменного резистора R24, сопротивление которого измеряется мультиметром M92.

Используя в качестве источника опорного напряжения Uоп = 1,0 В, ИПН2 и источника входного сигнала Uвх, ИПН1, снимите статическую характеристику компаратора Uвых=f(Uвх) (смотрите методику снятия статической характеристики), заполняя таблицу 1.1.


Таблица 1.1

Uвх (В)

Увелич.


0,2




















2,0

Uвых (В)

























Uвх (В)

Уменьш.

2,0



















0,2

Uвых (В)

























Постройте с учетом масштаба статическую характеристику Uвых=f(Uвх).





Опыт №2. Исследование статических свойств триггера Шмита,

коэффициент положительной обратной связи Кпос= 51/0,1 = 510.

Коэффициент устанавливается с помощью переменного резистора R24, сопротивление которого измеряется мультиметром M92.

Используя в качестве источника опорного напряжения Uоп = 1,0 В, ИПН2 и источника входного сигнала Uвх, ИПН1, снимите статическую характеристику компаратора Uвых=f(Uвх) (смотрите методику снятия статической характеристики), заполняя таблицу 2.1.


Таблица 2.1

Uвх (В)

Увелич.


0,2




















2,0

Uвых (В)

























Uвх (В)

Уменьш.

2,0



















0,2

Uвых (В)

























Постройте с учетом масштаба статическую характеристику

Uвых=f(Uвх).


Опыт №3. Исследование динамических свойств триггера Шмита при различной глубине положительной обратной связи.

Используя в качестве источника входного сигнала Audio generator GAG-810, наблюдайте на экране осциллографа ОСУ-20 входное uвх и выходное uвых напряжения триггера Шмита (смотрите методику работы с генератором и осциллографом). При этом сохраняется опорное напряжение Uоп, от источника ИПН2.

Зарисуйте осциллограммы входного uвх и выходного uвых напряжений компаратора с учетом масштаба для трех значениях коэффициента положительной обратной связи Кпос.


3 часть. Исследование мультивибратора.

Соберите схему мультивибратора (Рис.1.11).


R132 (8k2) R48 (10k)


C


_

ОС-20 (1) UC DA3

R53

+


Uвых ОС-20 (2)

R50 (10k)

R51 (10k)


Рис.1.11

Наблюдайте на экране осциллографа напряжение на конденсаторе uС и выходное напряжение uвых мультивибратора (смотрите методику работы с осциллографом). Зарисуйте осциллограммы входного uвх и выходного uвых напряжений мультивибратора с учетом масштаба. Изменяя величину R48, наблюдайте изменение длительности импульса.

4. Методики проведения опытов.


4.1. Методика снятия статических характеристик.

При снятии статической характеристики необходимо установить опорное напряжение +Uоп от источника постоянного напряжения ИПН2 (1-1,5В) при помощи резистора R11, измеряя его с помощью мультиметра M92. Входное напряжение Uвх. устанавливаем согласно таблице от источника ИПН1 при помощи переменного резистора R2, измеряя его с помощью мультиметра M92. Выходное напряжение измеряем на втором канале CH1 осциллографа ОСУ-20 и записываем показания в таблицу.

Повторяем данные измерения для различных значений входного напряжения, заполняя таблицу.


4.2. Методика работы с генератором и осциллографом.

При исследовании динамических свойств различных устройств необходимо подавать на вход переменное напряжение и наблюдать изменение выходного напряжения.

Для задания входного сигнала используем Audio Generator GAG-810. Включаем его в сеть кнопкой POWER, устанавливаем синусоидальную форму сигнала кнопкой WAVE FORM и необходимую амплитуду сигнала на входе Uвх, не более 1,5В, при помощи ручек AMPLITUDE и ATTENUATOR (dB). Частота устанавливается произвольной, с помощью переключателей FREQ.RANGE (Hz) и лимба (круг с метками, например, F=1х100Hz).

Входное напряжение наблюдаем на экране осциллографа ОСУ-20 на первом канале CH1, а выходное на втором канале CH2. Для наблюдения формы входного и выходного напряжений используем переключатель вертикальной развертки VOLT/DIV ( от 20V до 5mV) и горизонтальной TIME/DIV (от 2s до 0,2μs).


1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника»
Методические указания предназначены для студентов специальности «Электроснабжение», изучающих дисциплину «Информационно-измерительная...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания и задания для выполнения контрольной работы для студентов заочной формы обучения по специальности 140211. 65 «Электроснабжение»
Информационно-измерительная техника и электроника : методические указания и задания для выполнения контрольной работы / Е. И. Папанцева,...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания к дисциплине и задания к контрольной работе для студентов заочной формы обучения по специальности 140211 «Электроснабжение»
Целями и задачами изучения дисциплины «Информационно-измерительная техника и электроника» являются

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconРабочая программа по дисциплине дн(М). Ф. 7 Информационно-измерительная техника и электроника

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ Дисциплина: «Инженерно-геологическое обеспечение дорожных работ»
Методические указания предназначены для студентов очной формы обучения по направлению 270100 «Строительство», специальности 270205...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «организация эвм» ижевск 2004
Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по изучению методов синтеза регистров и счетчиков и их реализации...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Защита аудиовизуальной и компьютерной информации»
Для студентов специальностей: «Аудиовизуальная техника», «Бытовая радиоэлектронная аппаратура», «Сервис», специализации «сервис электронных...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по исследованию полупроводниковых диодов Санкт-Петербург
Лабораторной установки, порядок выполнения, требования к отчету и контрольные вопросы к лабораторным работам по дисциплинам «Электроника»,...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconТемы лабораторных работ по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника» для заочной формы обучения для специальностей 1-36 01 03 Технологическое оборудование машиностроительного производства- 4 курс
Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника и микропроцессорная техника, М. Высшая школа, 2004

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Аналитическая химия»
Титримитрический анализ: Методические указания / С. Ф. Лапина. Братск: гоу впо «Бргту», 2004. 44 с


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница