Расчет параметров инвертирующего и неинвертирующего усилителей
Автор: juliamur • Март 24, 2022 • Контрольная работа • 826 Слов (4 Страниц) • 246 Просмотры
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
[pic 1]
13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»
Расчет параметров инвертирующего и неинвертирующего усилителей
ЗАДАНИЕ 1
по дисциплине:
Электроника
Исполнитель: | ||
студент группы 5А98 | Мурашко Ю.В. | |
18.02.2022 | ||
Руководитель: | ||
преподаватель | Чернышев А.Ю. | |
Томск – 2022
Цель работы: рассчитать параметры инвертирующего и неинвертирующего усилителей, выполненных на операционном усилителе, который обеспечивает коэффициент усиления по напряжению при сопротивлении нагрузки .[pic 2][pic 3]
Исходные данные: , .[pic 4][pic 5]
- Инвертирующий усилитель
[pic 6]
Рисунок 1-Схема инвертирующего усилителя
Для выполнения данного задания выбираем ОУ марки К140УД6, имеющий основные параметры:
, , , , , , , , , , , , где -напряжение источника питания положительной полярности, -напряжение источника питания отрицательной полярности, -максимальный допустимый ток операционного усилителя, -входной ток операционного усилителя, -разность входных токов, -напряжение смещения, -входное сопротивление, -максимальное выходное напряжение положительного уровня, -максимальное выходное напряжение отрицательного уровня, -коэффициент усиления напряжения, -частота единичного усиления, -скорость изменения выходного напряжения.[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23][pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29][pic 30]
Значение сопротивления резистора при заданной нагрузке определяем из условия ограничения выходного тока операционного усилителя на допустимом уровне:[pic 31][pic 32][pic 33]
[pic 34]
.[pic 35]
Для ограничения выходного тока операционного усилителя увеличиваем R2 в 10 раз. Из стандартного ряда Е24 выбираем [1].[pic 36]
Определяем мощность резистора . Для этого находим максимальный ток, протекающий по резистору :[pic 37][pic 38]
.[pic 39]
Тогда мощность резистора будет равна:[pic 40]
.[pic 41]
Промышленность выпускает резисторы стандартного ряда мощностей: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 16; 25; 50; 100; 250; 500. С учетом стандартного ряда мощностей выбираем резистор типа МЛТ – 5 – 47кОм ±5 %.[pic 42]
Коэффициент усиления инвертирующего усилителя определяем:
.[pic 43]
Выразим из данного уравнения :[pic 44]
.[pic 45]
Сопротивление резистора выбираем из ряда номинальных значений Е24: [1].[pic 46][pic 47]
Определим мощность резистора . Для этого из написанного ранее выражения найдем максимальное входное напряжение:[pic 48]
и [pic 49][pic 50]
.[pic 51]
Из ряда мощностей выбираем резистор типа МЛТ-0,01-1,2 кОм±5 %.[pic 52]
С целью уменьшения токов и напряжений сдвигов в схему включают резистор . Резистор выбирают из условия равенства входных сопротивлений по инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя:[pic 53][pic 54]
.[pic 55]
Сопротивление резистора выбираем из ряда номинальных значений: [1].[pic 56][pic 57]
Так как операционный усилитель охвачен обратной связью и по входным цепям не потребляет тока, то мощность резистора мала. Выбираем резистортипа МЛТ – 0,01 – 1,2 кОм ± 5 %.[pic 58][pic 59]
Далее по написанному ранее выражению проведем проверку коэффициента усиления инвертирующего усилителя:
.[pic 60]
Погрешность вычислений находим по выражению с учетом найденного значения :[pic 61]
.[pic 62]
Погрешность не превышает 5%, следовательно резисторы подобраны правильно и расчеты верны.
...