Макет за изследване на операционен усилвател

1. 
   Подготовка на функционални схеми със стойности на елементите:
   
   1. 
      инвертиращ усилвател – принципната му схема е показана на фигура 1;
      

2. 
   неинвертиращ усилвател – принципната му схема е показана на фигура 2;.
   

3. 
   нискочестотен филтър – принципната му схема е показана на фигура 3;
   

4. 
   Високочестотен филтър - на фигура 4 е показана принципна му схема;
   

5. 
   Лентов филтър - на фигура 5 е показана принципна му схема.
   

2. 
   Методика на измерванията:
   
   1. 
      Кратка теоретична част;
      
   2. 
      Задачи за изпълнение;
      
   3. 
      Схема на опитната постановка;
      
   4. 
      Описание на използваните апарати;
      
   5. 
      Таблици с входни и изходни данни; входните данни се задават с мерна единица и стойност, изходните данни – само с мерна единица.
      
   6. 
      Графики на изходните данни като функция на входните;
      
3. 
   Изработване на печатна платка, обединяваща функционалните схеми с джъмпери;
   
4. 
   Запояване на елементите, изработване на отвори и поставяне на букси;
   
5. 
   Монтиране на платката върху поставка;
   
6. 
   Тестване на макета.
   

1. 
   Макет
   

Макетът за изследване на операционен усилвател се изработва по описаната методика. На фигура 6 е показан проект на макет за изследване на операционен усилвател. В горната част е представена обобщена схема на петте функционални схеми с девет джъмпера. В долната част е показана печатната платка с елементи и пътечки.

На фигура 7 са показани монтажен чертеж на схема за изследване на инвертиращ усилвател (джъмпери J1, J2, J5, J8) и монтажен чертеж на схема за изследване на неинвертиращ усилвател (джъмпери J3, J4, J8).

2. 
   Изследване на операционен усилвател
   

Изследването на операционния усилвател се извършва с модерни уреди, закупени по Наредба 9: сигнал-генератор, двуканален токоизправител, осцилоскоп и мултиметър.

Изследването на инвертиращ и на неинвертиращ усилвател се извършва с осцилоскоп. Осцилоскопът запаметява данните в два формата. Първият формат е .bmp (bitmap). Този формат представя снимка на екрана на осцилоскопа и се отваря с редактор Photos. На фигура 9 са показани осцилограми на инвертиращ и на неинвертиращ усилвател.

-2.000000e-3,-4.00e-2,

-1.999000e-3,-4.00e-2,

-1.998000e-3,-4.00e-2,

-1.997000e-3,0.00e+0,

-1.996000e-3,0.00e+0,

Изследването на активни филтри се извършва с мултиметър. Задава се желаното затихване в децибели и се отчита честотата, при която то се получава. Уредът показва и изходното напрежение в mV спрямо входното напрежение (например спрямо 100mV входно напре­жение). Мултиметърът запаметява данните само в един формат - .csv. На фигура 14 са показани данни за -3 dB на ниско-честотен филтър във формат .csv. Вижда се, че измененията са в четвъртия знак след десетичната запетая. Това означава, че стойността е стабилна във времето и може да се отчете честотата, при която се получава това затихване.

Фигура 18 показва амплитудно-честотната характерис­тика на високо-честотен филтър.

1. 
   Макетът е компактен и позволява детайлизирано изследване на функциите на операционен усилвател;
   
2. 
   Джъмперите позволяват бързо, лесно и безопасно превключване на отделните схеми;
   
3. 
   Макетът е съвместим с модерните електро-измер­вателни уреди и представлява добра основа за разучаване на техните функции;
   
4. 
   Макетът и новите уреди създават предпоставки за разработване на нова методика за измерване. Напри­мер, не е необходимо да се изчислява константата на уреда, уредът автоматично показва обхвата и стой­ността.
   
5. 
   Предвижда се дългосрочно използване на макета в условията на бурно развитие на нови технологии.
   
6. 
   
   

Петков, С., Д. Костов, 1986, Основи на електрониката и електронни устройства за минната промишленост, Издателство „Техника”, София

Петков, С., Д. Костов, 1987, Ръководство по основи на електрониката и електронни устройства за минната промишленост, Издателство „Техника“, София

Райдър, Д., 1980, Основи на електрониката. Приложения, Издателство „Техника“, София

На лаборатория по Приложна електроника към ТУ-София за помощ в реализацията на макета.