Индивидуальное домашнее задание

1. Расчет функциональных устройств на ОУ.
2. Расчет источников питания. А1 А2
Варианты ИДЗ (исходные данные для задач 1 и 2): К140УД18 8 4
Задача № 1. Функциональное применение ОУ
Цель решения задачи: изучить основные параметры и характери-
стики операционного усилителя. Научиться рассчитывать устройства,
выполняющие различные математические операции над входными ана-
логовыми сигналами, на ОУ.
Содержание отчета по задаче № 1
1) Для заданного типа ОУ приведите его графическое изображение
по ГОСТ и опишите назначение выводов.
2) Нарисуйте схему подключения источников питания к ОУ, обо-
значая их как гальванические элементы. Объясните, что дает такое под-
ключение источников питания. По справочнику определите значения
напряжения питания заданного ОУ и ток потребления.
3) Постройте на ОУ устройства умножения сигнала на постоянные
заданные (А1, А2) положительный и отрицательный множители. Объяс-
ните, какие виды обратной связи (ОС) при этом используются. Рассчи-
тайте глубину ОС, входное и выходное сопротивления устройства, по-
лосу рабочих частот (по уровню 0,707), определите максимальный вы-
ходной сигнал на частоте 1 кГц и частоте 0,1∙fт, используя соответст-
вующие характеристики заданного ОУ.
4) Постройте устройство суммирования двух сигналов с различ-
ными коэффициентами. Математическая операция описывается уравне-
нием Uвых = +(А1Uвх1+А2Uвх2).
5) Постройте интегратор на заданном ОУ. Рассчитайте и выберите
элементы схемы. Рассчитайте погрешность интегрирования с учетом
характеристик заданного ОУ за время интегрирования tи=1/f1 и входном
сигнале Uвх=1 В (f1 – частота, на которой коэффициент передачи инте-
гратора равен f1=100∙А2 [Гц].
6) Постройте график выходного сигнала интегратора при входном
прямоугольном двухполярном сигнале с амплитудой 0,1 В и частотой
следования импульсов f=f1.
7) Обеспечьте входное сопротивление всех устройств на ОУ
Rвхсв=А1 [кОм].
8) Рассчитайте и постройте график амплитудно-частотной харак-
теристики интегратора в логарифмическом масштабе.
Методические указания к решению задачи № 1
1) По пункту 3. Максимальный выходной синусоидальный сигнал
определяется двумя параметрами ОУ – амплитудной характеристикой
(справочный параметр Uвыхmax) и скоростью нарастания V [В/мкс]
выхmax ()
2
V
Uf
f


,
где f – частота входного синусоидального сигнала.
Максимальная амплитуда определяется наименьшей величиной
Uвых max (fТ частота единичного усиления ОУ).
2) По пункту 4. Обратите внимание на то, что сумматор должен
быть неинвертирующим. При решении задачи число ОУ должно быть
минимальным. По пункту 5. Частота единичного усиления интегратора
1
1
1
ω
τ

, где
1 τ
=RC.
3) По пункту 9. Обратите внимание, что питание ОУ осуществля-
ется от двух источников. Соответственно будут 2 стабилизатора. При
расчете стабилизаторов учтите, что будут протекать следующие токи: Iст
– ток стабилитрона в рабочей точке и Iн = Iпитания ОУ.

Задача № 2. Расчет источников питания
1) Рассчитайте параметрические стабилизаторы для питания дан-
ного ОУ от двух источников постоянного напряжения 30 В  10 % при
этом изменение напряжения питания ОУ не должно превышать 0,5 %.
2) Составьте схему питания десяти ОУ с использованием инте-
гральных линейных стабилизаторов. Исходным источником энергии яв-
ляется сеть 220 В  10 %, 50 Гц.
Методические указания к решению задачи № 2
1) По пункту 1. Необходимо по справочнику найти напряжение
питания заданного ОУ и ток потребления.
2) Выбрать необходимый стабилитрон и выписать его параметры.
3) Рассчитать добавочное сопротивление, входящее в параметри-
ческий стабилизатор. При этом ток, протекающий через стабилитрон
должен быть больше Iст. min.
4) Приведите схему подключения полученных источников пита-
ния к ОУ.
5) По пункту 2. Необходимо составить электрическую схему ис-
точника питания и объясни