Теория и расчет измерительных преобразователей и приборов. Родин В.В. - 25 стр.

UptoLike

Составители: 

24
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2
ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ ВКЛЮЧЕНИЯ ОПЕРАЦИОННОГО
УСИЛИТЕЛЯ
Цель работы: исследование основных схем включения операцион-
ного усилителя, используемых в качестве масштабирующих преобразова-
телей.
Теоретическая часть
Одной из основных задач при создании измерительных приборов, в
состав которых входят первичные преобразователи, является фильтрация,
усиление и согласование полярности их выходного сигнала для нормаль-
ной работы последующих узлов задача согласования. Такая задача также
называется нормализацией входного сигнала.
В настоящее время согласование выходных сигналов первичных
измерительных преобразователей с входными стандартными уровнями
сигналов информационных измерительных каналов, а также согласование
отдельных блоков в электронных приборах осуществляется с помощью
схем основным элементом которых является операционный усилитель.
Операционный усилитель (ОУ) - это усилитель постоянного тока в
корпусе интегральной микросхемы, позволяющий строить узлы аппарату-
ры, функции и технические характеристики которых зависят только от
свойств цепи обратной связи, в которую он включен.
Принципиальные схемы интегральных ОУ содержат, как правило,
один, два или три транзисторных каскада усиления напряжения (причем
входной каскад всегда выполняется по дифференциальной параллельно-
симметричной схеме), выходной каскад усиления тока (эмиттерный повто-
ритель) и цепи согласования каскадов между собой.
ОУ имеет два входа и один выход. Один из входов усилителя назы-
вается инвертирующим, а другой неинвертирующим. При работе ОУ в
линейном режиме напряжение на его выходе возрастает с уменьшением
напряжения на инвертирующем входе (-) и с увеличением напряжения на
неинвертирующем входе (+). Разность напряжений на входах ОУ называ-
ют дифференциальным (разностным) входным сигналом. ОУ имеет также
внешние цепи коррекции смещения нуля и частотной коррекции. Питание
ОУ, как правило, двуполярное.
Типичная зависимость выходного напряжения от входного для ин-
тегрального ОУ показана на рис. 1. Из рисунка видно, что даже при малой
величине входного напряжения на выходе ОУ появляется сигнал практи-
чески соответствующий напряжению питания. Это объясняется значитель-
ным коэффициентом усиления ОУ. На рисунке также поясняется смысл
напряжения смещения нуля ОУ, приводящего к возникновению выходного
сигнала ОУ даже при отсутствии на его входах информационного сигнала.
                    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2
   ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ ВКЛЮЧЕНИЯ ОПЕРАЦИОННОГО
                   УСИЛИТЕЛЯ
       Цель работы: исследование основных схем включения операцион-
ного усилителя, используемых в качестве масштабирующих преобразова-
телей.
                         Теоретическая часть
       Одной из основных задач при создании измерительных приборов, в
состав которых входят первичные преобразователи, является фильтрация,
усиление и согласование полярности их выходного сигнала для нормаль-
ной работы последующих узлов – задача согласования. Такая задача также
называется нормализацией входного сигнала.
       В настоящее время согласование выходных сигналов первичных
измерительных преобразователей с входными стандартными уровнями
сигналов информационных измерительных каналов, а также согласование
отдельных блоков в электронных приборах осуществляется с помощью
схем основным элементом которых является операционный усилитель.
       Операционный усилитель (ОУ) - это усилитель постоянного тока в
корпусе интегральной микросхемы, позволяющий строить узлы аппарату-
ры, функции и технические характеристики которых зависят только от
свойств цепи обратной связи, в которую он включен.
       Принципиальные схемы интегральных ОУ содержат, как правило,
один, два или три транзисторных каскада усиления напряжения (причем
входной каскад всегда выполняется по дифференциальной параллельно-
симметричной схеме), выходной каскад усиления тока (эмиттерный повто-
ритель) и цепи согласования каскадов между собой.
       ОУ имеет два входа и один выход. Один из входов усилителя назы-
вается инвертирующим, а другой – неинвертирующим. При работе ОУ в
линейном режиме напряжение на его выходе возрастает с уменьшением
напряжения на инвертирующем входе (-) и с увеличением напряжения на
неинвертирующем входе (+). Разность напряжений на входах ОУ называ-
ют дифференциальным (разностным) входным сигналом. ОУ имеет также
внешние цепи коррекции смещения нуля и частотной коррекции. Питание
ОУ, как правило, двуполярное.
       Типичная зависимость выходного напряжения от входного для ин-
тегрального ОУ показана на рис. 1. Из рисунка видно, что даже при малой
величине входного напряжения на выходе ОУ появляется сигнал практи-
чески соответствующий напряжению питания. Это объясняется значитель-
ным коэффициентом усиления ОУ. На рисунке также поясняется смысл
напряжения смещения нуля ОУ, приводящего к возникновению выходного
сигнала ОУ даже при отсутствии на его входах информационного сигнала.


                                  24