И методика их выполнения

3.1. Исследование инвертирующего усилителя

Для исследования ОУ, работающего в режиме инвертирующего усилителя, собрать в системе Multisim EWB9 и промоделировать схему, представленную на рис. 3.1. В качестве DA1 выбрать модель ОУ согласно заданного варианта.

Рис. 3.1. Схема исследования инвертирующего усилителя на ОУ

3.1.1. Проверка выполнения соотношения (2):

а) подать на вход усилителя гармонический сигнал с частотой 1 кГц и амплитудой 1В (эффективное значение 0, 7В);

б) с помощью амперметров PA1, PA2 и PA3 (в режиме измерения переменного тока – АС), измерить токи I_вх, I_ос, I_оу;

в) проверить соотношения (2).

3.1.2. Проверка выполнение условия “виртуального замыкания” входов ОУ.

Для этого, не изменяя элементы схемы (рис. 3.1), замкнуть инвертирующий и неинвертирующий входы ОУ. С помощью вольтметра PV2 (в режиме измерения постоянного тока – DС), определить напряжение смещения ОУ U_см (рис. 1.3 б).

3.1.3. Экспериментально определить коэффициент усиления (К_u) инвертирующего усилителя, где К_u = U_вых / U_вх;

а) измерения К_u проводить на частоте 1 кГц при амплитуде входного сигнала 1В с помощью вольтметров PV1 и PV2 (в режиме измерения переменного тока – АС);

б) сравнить результаты эксперимента с расчетом.

в) зарисовать временные диаграммы входного и выходного сигналов инвертирующего усилителя. Для получения устойчивой картины на экране осциллографа эксперимент проводить в режиме внутренней синхронизации осциллографа.

3.1.4. С помощью осциллографа XSC1 проконтролировать входной и выходной сигналы инвертирующего усилителя.

Для различных значений напряжения источников питания ОУ (Е1 и Е2) определить момент наступления ограничения амплитуды выходного сигнала инвертирующего усилителя. Значения напряжений принять следующие: 15 В; 12 В; 9 В; 5 В.

Изменяя значение напряжения входного сигнала от 0 В до момента наступления ограничения выходного сигнала с шагом 0, 1 В с помощью осциллографа XSC1 определить максимальные выходные напряжения U_{вых max+} и U_{вых max-} на выходе усилителя.

Провести эти же измерения для треугольной и прямоугольной формы входного сигнала усилителя. Увеличивая значение напряжения входного сигнала пронаблюдать изменение формы выходного сигнала. Сделать выводы, как зависят максимальные выходные напряжения U_{вых max+} и U_{вых max-} от напряжения питания ОУ.

Увеличить в 2 раза коэффициент усиления инвертирующего усилителя K_u с помощью соответствующего изменения номинала резистора R_ОС (R3 рис. 3.1) и повторить задание пункта 3.1.4.