 |
ТЕМА 3. Применение операционных усилителей
|
|
|
|
Задание: Письменно ответить на вопросы, номера которых заданы для Вашего варианта в табл.3.1.
1. Выберите амплитудную характеристику инвертирующего усилителя,
которая соответствует наибольшей величине RОС (кривая 1 соответствует ОУ без ОС) (рис 6.).
2. Нарисуйте временные диаграммы выходного напряжения ОУ (без ОС), при подаче синусоидального напряжения поочередно на оба его входа.
3. Выберите амплитудную характеристику инвертирующего усилителя,
которая соответствует наибольшей величине RН (рис 6.).
4. Изобразите примерный вид АЧХ усилителя, схема которого приведена на рис.7.
5. Входное напряжение в устройстве на ОУ типа 140УД1, схема которого приведена на рис.8, равно нулю. Чему будет равно напряжение на выходе этого устройства.
6. Рассчитать в инвертирующем усилителе на ОУ R1 и КU,ОС , если
RОС =30 кОм, UВХ= 0,1 В, UВЫХ = 6 В.
7. Изобразить примерный вид АЧХ усилителя, схема которого приведена на рис.9.
8. Значения потенциалов на трех входах инвертирующего сумматора
V1= 80 мВ, V2 = 100 мВ, V3 = 125 мВ. Требуемое усиление сигнала по первому входу равно 5, по второму - 15, по третьему - 4. Сопротивление резистора RОС=60 кОм. Определить остальные сопротивления схемы и выходное напряжение.
9. Поясните принцип действия и назначение элементов схемы мультивибратора. Изобразите осциллограммы входного и выходного напряжений этого устройства.
10. Начертите схему для снятия амплитудной характеристики неинвертирующего усилителя. Изобразите её вид и зависимость КU (UВХ).
11. Изобразите схему и поясните амплитудную характеристику триггера Шмитта.
12. Инвертирующий усилитель на основе операционного имеет коэффициент усиления КU = 20. Сопротивление RОС= 300 кОм. Входное напряжение
|
|
|
UВХ = 200 мВ. Определить сопротивление R1 цепи обратной связи, а также выходное напряжение UВЫХ.
13. Поясните и покажите возможность идеализации реального ОУ.
14. Рассчитать в неинвертирующем усилителе сопротивление резистора R1 и коэффициент усиления KU,ОС, если RОС = 30 кОм, UВХ = 0,1 В, UВЫХ=6 В. Операционный усилитель считать идеальным.
15. Начертить схему устройства, позволяющего сравнивать два напряжения. Изобразите переходную характеристику такого устройства.
16. Амплитудное значение синусоидального сигнала на входе инвертирующего усилителя выходит за пределы его динамического диапазона. Изобразите примерный вид осциллограммы выходного напряжения и поясните её вид.
17. Начертите схему инвертирующего сумматора напряжения. Как определить UВЫХ этого устройства?
18. Начертить схему интегратора на основе ОУ. Изобразить примерный вид осциллограммы выходного напряжения, если на вход подаются прямоугольные импульсы положительной полярности со скважностью равной двум.
19. Изобразите схему неинвертирующего усилителя на базе ОУ, его амлитудную характеристику. Определить его коэффициент усиления KU.
20. Изобразить на одном рисунке примерный вид амплитудных характеристик ОУ и неинвертирующего усилителя напряжения на его основе. Пояснить различие этих характеристик.
21. Поясните принцип работы избирательного усилителя с двойным
Т- образным мостом. Чем определяется его KU,max и полоса пропускания?
22. Какой будет величина напряжения на выходе усилителя напряжения (рис.10), если UВХ =20мВ, R1 = 500 Ом, RОС= 5 кОм, ЕК= 15 В? Какой это усилитель?
23. Как повлияет на UВЫХ и tИ мультивибратора замена ОУ типа 140УД21 на ОУ типа 1408УД1?
24. Как повлияет на работу инвертирующего усилителя уменьшение
напряжения источника питания с 15 В до 10 В?
25. Рассчитайте величину выходного напряжения избирательного RC─ усилителя на частоте f0, если R1=100 Ом, R2=1 кОм, C1 =C2=68 нФ, а UВХ=0,5 В.
|
|
|
26. Выбрать тип ОУ и рассчитать R1 в инвертирующем усилителе, если
KU,ОС= 50, RОС= 100 кОм и UВЫХ=11 В.
27. Определить основные параметры избирательного усилителя с интегродифференцирующей связью, если его параметры R1=100 Ом, Q=10,
C1=C2 =10 нФ, RВН =10 Ом.
28. Какой тип обратной связи осуществлен в устройстве, схема которого приведена на рис.11.
29. Какой будет величина напряжения на выходе усилителя напряжения на ОУ (рис. 12), если UВХ =15 мВ, R1 = 1 кОм, RОС= 10 кОм, ЕК= 8В? Какой это усилитель?
30. Чему равен коэффициент усиления по напряжению приведенной на рис.13 схеме ОУ? Что можно сказать о назначении этой схемы?
31. Изобразите вид осциллограмм выходного напряжения устройства, схема которого приведена на рис.14, при заданном изменении UВХ(t) (рис.15).
32. Как отразится на работе мультивибратора обрыв ветви положительной ОС?
33. Как отразится на работе мультивибратора обрыв ветви отрицательной ОС?
34. Неинвертирующий усилитель на ОУ типа 140УД21 имеет на выходе UВЫХ=1,2 В. Величина сопротивлений резисторов цепи ОС R1 =10 кОм,
RОС= 300 кОм. Определить напряжение UВХ коэффициент усиления KU,ОС.
35. Как изменится работа интегратора на ОУ, если увеличить емкость конденсатора СОС?
36. Рассчитать в инвертирующем усилителе на ОУ R1 и RОС, выбрать тип ОУ если КU,ОС =52, RВХ= 4,7 кОм, UВЫХ = 12 В.
37. Как влияет на работу инвертирующего и неинвертирующего усилителей, изменение напряжения питания ОУ?
38. Как влияет на работу дифференциатора напряжения изменение емкости конденсатора СОС?
39. Как изменится работа интегратора на ОУ, если уменьшить сопротивление R1?
40. Как изменится работа дифференциатора на ОУ, если увеличить сопротивление R1?
Таблица 3.1
| №Варианта | ||||||||
| №вопроса | 1,22 | 2,23 | 3,24 | 4,25 | 5,26 | 6,28 | 7,29 | 8,28 |
Продолжение табл.3.1
| №Варианта | ||||||||
| №вопросов | 9,24 | 10,32 | 11,30 | 12,34 | 13,25 | 14,27 | 15,37 | 16,35 |
Продолжение табл.3.1
| №Варианта | ||||||||
| №вопроса | 17,38 | 18,29 | 19,32 | 20,33 | 21,30 | 22,39 | 23,10 | 32,7 |
Окончание табл.2.1
| №Варианта | ||||||
| №вопроса | 25,8 | 34,11 | 31,17 | 33,5 | 34,7 | 11,24 |
ТЕМА 4. Логические элементы и устройства
Задание. Дайте обоснованные подробные ответы, на предложенные Вам вопросы, а также приведите необходимые схемы реализации соответствующих функций.
|
|
|
1. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах И-НЕ.
2. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах ИЛИ-НЕ.
3. Реализуйте функцию 
на элементах НЕ и двухвходовых элементах И и ИЛИ.
4. Используя элементы И-НЕ, оставьте функциональные схемы устройств, реализующие функции:
а) 
; б) 
; в) 
.
5. Используя элементы ИЛИ-НЕ, оставьте функциональные схемы устройств, реализующие функции:
а) 
; б) 
; в) 
.
6. Минимизируйте выражение 
И и реализуйте полученное выражение на элементах И-НЕ.
7. Минимизируйте выражение 
и реализуйте полученное выражение на элементах И, ИЛИ, НЕ.
8. Минимизируйте выражение 
и реализуйте полученное выражение на элементах И-НЕ.
9. Минимизируйте выражение
и реализуйте полученное выражение на элементах ИЛИ-НЕ.
10. Минимизируйте выражение
и реализуйте полученное выражение на элементах НЕ, ИЛИ, И.
11. Минимизируйте выражение 
и реализуйте полученное на элементах НЕ, ИЛИ, И.
12. Минимизируйте выражение 
и реализуйте полученное на элементах НЕ, ИЛИ, И.
13. Минимизируйте выражение 
и реализуйте полученное на элементах НЕ, ИЛИ, И.
14. Минимизируйте выражение 
и реализуйте полученное на элементах НЕ, ИЛИ, И.
15. Минимизируйте выражение 
и реализуйте полученное на элементах НЕ, ИЛИ, И.
16. Минимизируйте выражение 
и реализуйте полученное на элементах НЕ, ИЛИ, И.
17. Минимизируйте выражение 
и реализуйте полученное на элементах НЕ, ИЛИ, И.
18. Минимизируйте выражение 
и реализуйте полученное на элементах НЕ, ИЛИ, И.
19. Минимизируйте выражение 
и реализуйте полученное на элементах НЕ, ИЛИ, И.
20. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах И-НЕ.
21. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах И-НЕ.
22. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах И-НЕ.
23. Реализуйте функцию на двухвходовых элементах И-НЕ.
24. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах И-НЕ.
25. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах И-НЕ.
26. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах И-НЕ.
27. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах И-НЕ.
|
|
|
28. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах И-НЕ.
29. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах И-НЕ.
30. Реализуйте функцию 
на двухвходовых элементах И-НЕ.
 | |||||
 | |||||
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 6 Рис. 7
 |
|
|
|
|
Рис. 8 Рис. 9
 | |||
 | |||
|
|
|
|
|
|
Рис. 10 Рис. 11
 | |||||||||
 | |||||||||
 | |||||||||
 | |||||||||
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 12 Рис. 13
 | |||
 | |||
|
|
|
|
|
|
Рис. 14 Рис. 15
ЛИТЕРАТУРА
1. Электротехника и электроника. Кн.3. Электрические измерения и основы электроники/ Под. ред. Герасимова В.Г.-М.: Энергоатомиздат, 1998.
2. Основы промышленной электроники: Учебник для неэлектротехнических специальностей вузов/ Под ред. В. Г. Герасимова. Изд.3-е. М.: Высшая школа, 1986.
СОДЕРЖАНИЕ
ТЕМА 1: Неуправляемые выпрямители…………………………………..3
ТЕМА 2: Усилитель с общим эмиттером…………………………………6
ТЕМА 3: Применение операционных усилителей……………………….9
ТЕМА 4: Логические элементы и устройства……………………………11
Литература……………………………………………………………….…20
__________________________________
|
|
|
