Работа 4.5
Исследование операционных усилителей на биполярных транзисторах
Цель работы
Изучение схемотехники и исследование характеристик простейших ОУ на биполярных транзисторах.
Порядок выполнения работы
- Исследование трехкаскадного усилителя.
- Собрать схему трехкаскадного ОУ (рис. 4.5.1) и установить значения элементов и напряжения питания в соответствии с номером варианта (табл. 4.5.1).
- Включить на входе источники дифференциального и синфазного сигналов (источники синусоидального напряжения VSIN из библиотеки SOURCE.slb). Установить атрибуты источников дифференциального сигнала: DC = 0, АC = 1V, VOFF = 0, VAMPL = 10uV, FREQ = 1k. Атрибуты источника синфазного сигнала: DC = 0, АC = 1V, VOFF = 0, VAMPL = 1V, FREQ = 50.
- В режиме DC Sweep построить передаточные характеристики для дифференциальной и синфазной составляющих входного сигнала.
- В режиме AC Sweep построить и скопировать в отчет графики амплитудно-частотных характеристик для дифференциального и синфазного сигналов. Определить коэффициент усиления и частоту среза АЧХ для дифференциальной и синфазной составляющих.
- По результатам моделирования определить коэффициент ослабления синфазной составляющей
.
- Исследование ОУ с отражателем тока во входном каскаде.
- Собрать схему усилителя, показанную на рис. 4.5.2. Установить значения элементов и напряжения питания в соответствии с номером варианта (табл. 4.5.1). Установить сопротивление резистора
в отражателе тока, полученное в ходе предварительных расчетов.
- Повторить п. 1.2 – 1.5. Результаты моделирования скопировать в отчет.
- Исследование четырехкаскадного ОУ.
- Собрать схему ОУ, показанную на рис. 4.5.3. Установить значения элементов, приведенные в табл. 4.5.2 и полученные в ходе предварительного расчета.
- Повторить 1.2 – 1.5. Результаты моделирования скопировать в отчет.
- Сравнить характеристики исследованных схем (коэффициенты усиления дифференциальной и синфазной составляющих, коэффициенты ослабления синфазной составляющей, частотные характеристики). Выводы записать в отчет.
Рис. 4.5.1
Рис. 4.5.2
Рис. 4.5.3.
Таблица 4.5.1
Вар. |
 , кОм
|
 , кОм
|
 , Ом
|
 , кОм
|
 , кОм
|
 , кОм
|
 , В
|
1 |
15 |
0,75 |
10 |
6,8 |
3 |
10 |
20 |
2 |
15 |
1,5 |
10 |
6,8 |
3 |
20 |
15 |
3 |
12 |
1,2 |
50 |
6,8 |
5 |
10 |
15 |
4 |
15 |
1,5 |
30 |
5,1 |
5 |
20 |
18 |
5 |
12 |
1 |
10 |
5,1 |
5 |
10 |
18 |
6 |
15 |
1,5 |
50 |
4,7 |
3 |
20 |
20 |
7 |
18 |
1,2 |
30 |
4,7 |
3 |
10 |
25 |
8 |
20 |
1,6 |
50 |
4 |
5 |
10 |
20 |
9 |
15 |
1,5 |
50 |
5,1 |
5 |
5 |
20 |
10 |
15 |
1 |
10 |
6,4 |
3 |
5 |
25 |
Таблица 4.5.2
Вариант |
 , В
|
 , мА
|
1 |
15 |
0.5 |
2 |
12 |
0.5 |
3 |
10 |
0.4 |
4 |
18 |
0.6 |
5 |
10 |
0.5 |
6 |
20 |
1.0 |
7 |
15 |
0.6 |
8 |
12 |
0.4 |
9 |
15 |
0.55 |
10 |
18 |
0.7 |
Таблица 4.5.3
 , кОм
|
 , кОм
|
 , кОм
|
 , кОм
|
 , кОм
|
20 |
3 |
2.3 |
15.7 |
3 |