Часть 2.
3.4 Теоретическая часть
Наиболее общей схемой, применительно для всех случаев сложения – вычитания сигналов, является схема на рис. № 15.
Эта схема может быть и гораздо больше, в плане количества входных сигналов, в зависимости оттого, что нужно получить на выходе.
Рис. №15
Но, всегда перед проектированием схемы, сначала появляется задачи её математическое описание, а затем собирается сумматор, так и в этом случае схема может быть описана уравнением:
(20)
В
соответствии со схемой
-
резистор обратной связи.
-
сопротивления во входной цепи;
-
уравновешивающий резистор (необходим,
если сигналы не только складываются,
но и вычитаются);
-
входные сигналы;
-
выходной сигнал;
-
добавочный резистор, необязателен,
служит для обеспечения правильной
работы схемы, может находиться и не
только в обратной связи.
Коэффициент
сопротивления обратной связи
.
(21)
Постулат схемы сложения – вычитания:
для обеспечения правильной работы схемы необходимо, чтобы выполнялось условие:
(22)
Если же по каким-то причинам это равенство не выполняется, то вводят дополнительный резистор в ту цепь, коэффициент сопротивления которой меньше.
3.5 Порядок проведения экспериментов
Эксперимент 1. Суммирование двух постоянных напряжений.
Собрать
схему на рис. №16. Записать показания
приборов. По заданным номиналам элементов
схемы рассчитать значения токов
и, используя значения входных напряжений
и
,
вычислить выходное напряжение
(20).Результаты занести в таблицу №5.
Рис. № 16
________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________
Эксперимент 2. Суммирование четырех постоянных напряжений.
Собрать схему на рис. №17. Записать показания приборов.
По
заданным номиналам элементов схемы
рассчитать значения токов
и, используя значения входных напряжений
,
вычислить выходное напряжение
(20).Результаты занести в таблицу №5.
Повторить эксперимент 2 если сопротивление обратной связи и номинал уравновешивающего резистора увеличились в два раза.
________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________
Рис. № 17
Эксперимент 3. Суммирование 5 напряжений (2-х переменных и 3-х постоянных).
Собрать
схему на рис. №18. выставить амплитуду
генератора 1 В, а частоту 1 кГц. Записать
показания приборов. По заданным номиналам
элементов схемы рассчитать значения
токов
и, используя значения входных напряжений
,
вычислить амплитуду и постоянную
составляющую выходного напряжения
.
Зарисовать осциллограммы входного
переменного и выходного напряжений.
Измерить амплитуду и постоянную
составляющую выходного напряжения.
Рис. № 18
________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________
Эксперимент 4. Суммирование 3-х переменных напряжений.
Собрать
схему на рис. №19. выставить амплитуду
генератора 0,3 В, а частоту, 1 кГц. Записать
показания приборов. Используя значения
входных напряжений
,
вычислить амплитуду выходного напряжения
.
Зарисовать осциллограммы входного и
выходного напряжений. Измерить амплитуду
входного и выходного напряжений.
Повторить эксперимент 4 при отключении
добавочного резистора из цепи.
________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________
Рис. № 19
________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________
Таблица №5.
Суммирование напряжений в схемах на ОУ |
||||||||||||
Эксперимент 1 |
Измерение |
Расчет |
||||||||||
I1, мА |
I2, мА |
Iос, мА |
Uвых, В |
I1, мА |
I2, мА |
Iос, мА |
Uвых, В |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Эксперимент 2 |
I1, мА |
I2, мА |
I3, мА |
I4, мА |
Iос, мА |
Uвых, В |
I1, мА |
I2, мА |
I3, мА |
I4, мА |
Iос, мА |
Uвых, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1, мА |
I2, мА |
I3, мА |
I4, мА |
Iос, мА |
Uвых, В |
I1, мА |
I2, мА |
I3, мА |
I4, мА |
Iос, мА |
Uвых, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эксперимент 3 |
I1, мА |
I2, мА |
I3, мА |
Iос, мА |
Uвых, В |
U0вых, В |
I1, мА |
I2, мА |
I3, мА |
Iос, мА |
Uвых, В |
U0вых, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эксперимент 4 |
Uвх, В |
Uвых, В |
Uвх, В |
Uвых, В |
||||||||
|
|
|
|
|||||||||
Uвх, В |
Uвых, В |
Uвх, В |
Uвых, В |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||