41
Для идеального ОУ, имеющего одинаковые напряжения ограничения, положительное значение входного порогового напряжения может быть вычислено по формуле:
U1 |
E R2 |
|
|
||
R1 |
R2 |
|
|||
|
|
||||
Отрицательное значение входного порогового напряжения |
|||||
определяется выражением: |
|||||
U2 |
|
E R2 |
U1 , |
||
|
R1 |
R2 |
|||
|
|
|
|||
где E - напряжение ограничения ОУ. |
|||||
Для всех |
рассмотренных схем анализ их работы можно |
||||
осуществить по двум характеристикам. Первая из них представляет собой характеристику вход-выход и устанавливает соотношения между входным и выходным напряжением схемы в статическом режиме. Для наблюдения такой характеристики на экране осциллографа необходимо сигнал с канала, подключенного к выходу схемы, откладывать по вертикальной оси, а сигнал с канала, подключенного ко входу схемы, - по горизонтальной оси, на вход схемы подается синусоидальное напряжение.
Динамику переключения выходного напряжения схемы можно проследить по осциллограммам входного и выходного напряжения. При снятии этой характеристики на вход схемы подается синусоидальное напряжение и двухлучевым осциллографом фиксируется входное и выходное напряжение.
42
Порядок проведения экспериментов
2.1 Исследование характеристик детектора нулевого уровня с подачей сигнала на неинвертирующий вход ОУ.
а). Характеристика выход-вход. Откройте файл lw6_1.
Включите схему. В полученной на экране характеристике отклонение луча по оси Υ (канал В) определяется выходным напряжением UВЫХ , а по оси X (канал А) - входным UВХ . Зари-
суйте характеристику выход-вход и по характеристике определите пороговое напряжение.
б). Осциллограммы входного и выходного напряжения.
Переведите осциллограф в режим Y/T, установите масштаб напряжения на входе А 2 V/div. Включите схему. Зарисуйте полученные осциллограммы входного UВХ и выходного UВЫХ
напряжения. Определите пороговое значение входного напряжения UВХ и сравните его со значением, определенным в
предыдущем пункте. Запишите значение порогового напряжения.
2.2 Исследование характеристик детектора нулевого уровня с подачей сигнала на инвертирующий вход ОУ.
а). Характеристика выход-вход. Откройте файл lw6_2.
Включите схему. Зарисуйте характеристику выход-вход и по характеристике определите пороговое напряжение.
б). Осциллограммы входного и выходного напряжения.
Переведите осциллограф в режим Y/T, установите масштаб напряжения на входе А 2 V/div. Включите схему. Зарисуйте полученные осциллограммы входного UВХ и выходного UВЫХ
напряжения. Определите пороговое значение входного напряжения UВХ и сравните его со значением, определенным в
предыдущем пункте. Запишите значение порогового напряжения.
43
2.3 Исследование характеристик компаратора с положительным опорным напряжением.
а). Характеристика выход-вход. Откройте файл lw6_3.
Включите схему. Зарисуйте характеристику выход-вход и по характеристике определите пороговое напряжение.
б). Осциллограммы входного и выходного напряжения.
Переведите осциллограф в режим Y/T, установите масштаб напряжения на входе А 2 V/div. Включите схему. Зарисуйте полученные осциллограммы входного UВХ и выходного UВЫХ
напряжения. Определите пороговое значение входного напряжения UВХ и сравните его со значением, определенным в
предыдущем пункте. Запишите значение порогового напряжения.
2.4 Исследование характеристик компаратора с отрицательным опорным напряжением
а). Характеристика выход-вход. Откройте файл lw6_4.
Включите схему. Зарисуйте характеристику выход-вход и по характеристике определите пороговое напряжение.
б). Осциллограммы входного и выходного напряжения.
Переведите осциллограф в режим Y/T, установите масштаб напряжения на входе А 2 V/div. Включите схему. Зарисуйте полученные осциллограммы входного UВХ и выходного UВЫХ
напряжения. Определите пороговое значение входного напряжения UВХ и сравните его со значением, определенным в
предыдущем пункте. Запишите значение порогового напряжения.
44
2.5 Исследование характеристик компаратора с опорным напряжением, задаваемым стабилитроном.
а). Характеристика выход-вход. Откройте файл lw6_5.
Включите схему. Зарисуйте характеристику выход-вход и по характеристике определите пороговое напряжение.
б). Осциллограммы входного и выходного напряжения.
Переведите осциллограф в режим Y/T, установите масштаб напряжения на входе А 2 V/div. Включите схему. Зарисуйте полученные осциллограммы входного UВХ и выходного UВЫХ
напряжения. Определите пороговое значение входного напряжения UВХ и сравните его со значением, определенным в
предыдущем пункте, а также с напряжением стабилизации стабилитрона. Запишите значение порогового напряжения.
2.6 Исследование характеристик компаратора с фиксацией выходного напряжения.
а). Осциллограммы входного и выходного напряжения.
Откройте файл lw6_6. Включите схему. Зарисуйте полученные осциллограммы входного и выходного напряжения. По осциллограммам определите уровни выходного напряжения и пороговое напряжение.
б). Осциллограммы входного и выходного напряжения при обратном включении стабилитрона. В схеме файл lw6_6
измените направление включения стабилитрона на обратное. Включите схему. Повторите операции пункта а).
2.7 Исследование характеристик компаратора с фиксированной зоной входного напряжения
а). Осциллограммы, входного и выходного напряжения.
Откройте файл lw6_7. Включите схему. Зарисуйте полученные
45
осциллограммы входного UВХ и выходного UВЫХ напряжения. Определите пороговые напряжения UНИЖН и UВЕРХН .
2.8 Исследование характеристик триггера Шмитта.
а). Характеристика выход-вход. Откройте файл lw6_8.
Включите схему. Зарисуйте характеристику выход-вход и по характеристике определите пороговое напряжение.
б). Осциллограммы входного и выходного напряжения.
Переведите осциллограф в режим Y/T, установите масштаб напряжения на входе А 2 V/div. Включите схему. Зарисуйте полученные осциллограммы входного UВХ и выходного UВЫХ
напряжения. По осциллограммам определите значения пороговых напряжений и сравните их со значениями, определенными в предыдущем пункте. Запишите значение пороговых напряжений.
Вопросы
1.Каковы особенности применения ОУ в схемах компара-
торов?
2.Перечислите способы построения схем детекторов положительного уровня входного напряжения.
3.Чем определяется точность задания порогов входного напряжения в схемах детекторов уровня на основе ОУ?
4.На чем основана работа компаратора с фиксированной зоной входного напряжения?
5.Можно ли в компараторе на основе триггера Шмитта сделать уровни порогов входного напряжения разными? Если да, то каким образом?
Содержание отчета
1.Тема работы.
2.Цель работы.