Теоретическое введение
Т.О. Князькова Т.В. Авдеева
«Исследование аналоговых устройств на базе операционных усилителей в среде Multisim»
Электронное учебное издание
Методические указания по выполнению лабораторной работы «Исследование аналоговых устройств на базе операционных усилителей в среде Multisim» по дисциплине «Электротехника и электроника»
Москва
(С) 2014 МГТУ им. Н.Э. Баумана
УДК 621.38
Рецензент: старший научный сотрудник, к.ф.м.н. Андрей Викторович Журавлев
Князькова Т.О. Авдеева Т.В.
«Исследование аналоговых устройств на базе операционных усилителей в среде Multisim» по дисциплине «Электротехника и электроника». Электронное учебное издание. - М., МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, 26с.
Издание содержит, введение, где представлены основные теоретические сведения, необходимые для изучения работы аналоговых устройств на базе операционных усилителей: инвертирующий усилитель, сумматор, интегратор, дифференциатор и избирательный усилитель. Приведены указания по работе в программе Multisim, порядок выполнения лабораторной работы, методика работы с частотным анализатором.
Целью лабораторной работы является освоение студентами раздела «аналоговые устройства на базе операционных усилителей» и получения навыка проведения эксперимента в среде Multisim.
Особое внимание уделено исследованию операционных усилителей в качестве инвертирующих сумматоров, интеграторов, дифференциаторов и избирательных усилителей в среде Multisim. Определение их параметров и характеристик с помощью Боде-плоттера. При выполнении лабораторной работы студенты проводят самостоятельную сборку схем и снятие параметров в среде Multisim, проводят обработку результатов, проводят сравнительный анализ полученных результатов.
Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана факультетов: МТ, СМ, РК, ИБМ.
Рекомендовано Учебно-методической комиссией НУК «Фундаментальные науки» МГТУ им. Н.Э. Баумана
Электронное учебное издание
Князькова Татьяна Олеговна
Авдеева Татьяна Викторовна
«Исследование аналоговых устройств на базе операционных усилителей в среде Multisim»
(С) 2014 МГТУ им. Н.Э. Баумана
Оглавление
1.Теоретическое введение……………………………………………………………3
1.1 Параметры ОУ………………………………………………………………….4
1.2 Характеристики усилителей…………………………………………………..5
1.3 Основные схемы включения операционных усилителей…………………6
1.3.1 Неинвертирующий усилитель…………………………………..6
1.3.2 Инвертирующий усилитель……………………………………..7
1.3.3 Дифференциальное включение ОУ…………………………….7
1.3.4 Сумматор…………………………………………………………..8
1.3.5 Дифференциатор…………………………………………………..8
1.3.6 Интегратор…………………………………………………………9
1.3.7 Избирательный усилитель ……………………….......................9
2. Методические указания по работе в среде Multisim…………………………..10
2.1 Настройка параметров приборов…………………………………………13
2.2 Снятие ЛАЧХ и ЛФЧХ усилителя с помощью Боде-плоттера……….14
3. экспериментальная часть………………………………………………………..15
3.1 Используемые приборы и устройства……………………………………15
4. Порядок выполнения лабораторной работы………………………………….17
4.1. Исследование инвертирующего усилителя……………………………..17
4.2 Исследование сумматора…………………………………………………...18
4.3 Исследование интегратора…………………………………………………19
4.4 Исследование дифференцирующего усилителя…………………………20
4.5 Исследование избирательного усилителя………………………………..21
5. Содержание отчёта………………………………………………………………...22
6. Список литературы………………………………………………………………..23
Приложение 1 Варианты заданий…………………………………………………..23
Приложение 2 Образец титульного листа………………………………………....24
Оглавление……………………………………………………………………………..25
Лабораторная работа
«Исследование аналоговых устройств на базе операционных усилителей в среде Multisim»
Цель работы: Исследование операционных усилителей в качестве инвертирующих сумматоров, интеграторов, дифференциаторов и избирательных усилителей в среде Multisim. Определение их параметров и характеристик с помощью Боде-плоттера.
После выполнения лабораторной работы студенты будут знать:
- характеристики и параметры аналоговых устройств на базе операционного усилителя с различными цепями отрицательной обратной связи.
- методику исследования аналоговых устройств с помощью частотного анализатора.
- Схемотехнику построения аналоговых устройств на базе операционного усилителя с различными цепями отрицательной обратной связи.
Теоретическое введение
Операционный усилитель (ОУ) – это линейный преобразователь, дифференциальный усилитель постоянного тока с очень большим коэффициентом усиления, предназначенный для работы с «глубокой» отрицательной обратной связью (ООС) рис.1.
Активный фильтр- комплексное устройство, состоящее из ОУ и внешних элементов, образующих цепь обратной связи, предназначено для выполнения некоторых математических операций над аналоговыми электрическими величинами (как, например, суммирование, интегрирование, дифференцирование, умножение на постоянные коэффициенты и др.).
Собственно операционный усилитель без цепи обратной связи не применяют. ОУ используют также в качестве прецизионных усилителей, активных фильтров, повторителей напряжения, компараторов, на их основе строятся избирательные и полосовые усилители, генераторы синусоидальных сигналов, генераторы сигналов различной формы сигналов, регуляторы и стабилизаторы напряжения и т.д.
Рис.1. Структурная схема ОУ с ООС
Операционный усилитель основной элемент электронных устройств. Обозначения ОУ на схемах, показаны на рис.2 .
Рис.2. Обозначения ОУ
Операционный усилитель имеет три основных вывода: два на входе и один на выходе. Входы : инвертирующий (обозначается «-« или кружок) и неинвертирующий (обозначается «+»).