Методические указания по выполнению задания

Домашнее задание по модулю 2

Дисциплины «Электроника и микроэлектроника», спец. ПС1,2,3, ИУ2

(упрощенная версия, 2018/2019 уч. год, 1 семестр)

 

Дана схема усилителя на двух ОУ с указанием типов ОУ и номиналов элементов схемы (см. рис.1 и табл. 1).

1. Для заданной схемы определить: диапазон рабочих частот f_н…f_в по уровню -3 дБ; коэффициент усиления; максимальную амплитуду выходного напряжения на частотах 0,5f_в и f_в; сдвиг выходного напряжения. Параметры ОУ указаны в табл. 2.

2. Повторить расчеты п. 1 для случаев, когда в усилителе используется 2 ОУ одного типа (рассмотреть 2 случая). Сравнить полученные результаты.

 

Выполненное задание оформляется в 12-листовой тетради или на листах формата А4 и представляется к защите. Перед защитой необходимо продумать меры по улучшению параметров усилителя (увеличению максимальной амплитуды выходного напряжения, уменьшению сдвига выходного напряжения и т.д.).

 

Таблица 1. Варианты домашнего задания

 

№ вар.	Схема	DA1	DA2	Rг, кОм	R1, кОм	R2, кОм	R3, кОм	R4, кОм	R5, кОм	R6, кОм	C1, мкФ
1	Рис.1, а	КР140УД708	КР544УД3А	1	47	1	15	3	1	10	0,1
2		КР140УД17А	КР140УД608	0,3	22	3	24	0	2	18	1
3		К544УД12А	КР544УД3А	1	10	2	68	10	3	51	0,33
4		КР140УД608	КР140УД8А	3	100	1	13	3	1	10	0,1
5		КР140УД281	КР140УД18	10	100	2	15	1	3	27	0,33
6	Рис.1, б	КР544УД3А	КР140УД22А	0,1	7,5	3.6	47	4,7	2	18	2.2
7		К544УД12А	КР140УД708	0,3	15	10	150	0	3.3	47	1
8		КР140УД22А	КР544УД2А	1	10	3.3	51	10	5,1	20	0,33
9		КР140УД708	КР544УД1А	0,3	4,7	5.6	100	10	1	24	1
10		КР140УД17А	КР140УД281	1	15	22	150	0	2	22	0,33
11	Рис.1, в	КР544УД3А	КР140УД8А	20	10	2	30	12	3	27	0,33
12		КР140УД17Б	КР140УД708	0,3	1	3	39	20	2,4	30	0,47
13		КР140УД608	КР140УД22А	1	3.3	2	22	30	2	16	0,1
14		К544УД12А	КР140УД708	3	0	4,3	100	15	1	20	0,33
15		КР544УД1А	КР140УД22А	10	2	2	24	12	1	11	1
16	Рис.1, г	КР140УД22А	К140УД23А	0,1	1	5.6	15	47	3	27	0,1
17		КР140УД281	КР544УД1А	0,3	2	10	30	33	1	15	0,47
18		К544УД10А	КР544УД1А	1	10	33	120	15	2	15	1
19		КР140УД17Б	КР140УД708	3	20	0	200	10	2	18	0,33
20		КР544УД3А	КР140УД608	1	10	47	330	47	3	51	0,47

 

а)

 

б)

 

в)

 

г)

 

Рис. 1 Варианты схем усилителей

 

 

Таблица 2. Основные параметры некоторых типов операционных усилителей

Тип	Особенности	К0	Uсм, мВ	Iвх, нА [dIвх, нА]	f1, МГц	Vu, В/мкс	КОСС, дБ	Iпотр, мА [Uвых.макс, В*]	Uвх.сф, В* [Uвх.диф, В*]	Номинальное Uп, В [диапазон Uп, В]	Rн.мин., кОм [Iвых.макс, мА]	Заруб. аналог
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
КР140УД608	Общ. прим.	7х104	10	30 [10]	1	2	70	4 [ + 11]	+ 10 [ + 20]	+ 12	2	МС1456
КР140УД708	Общ. прим.	2х104	6	500 [200]	0,8	0,3	70	4 [ + 10]		+ 15	2	mA741
КР140УД8А	Общ. прим. ПТ на входе	5х104	30	0,2 [0,15]	3	2	64	8 [ + 12]	[ + 10]	+ 15	2
КР140УД17А	Прециз.	2х105	0,15	4 [3,8]	0,25	0,1	94	4	+ 10 [ + 7]	+ 15[ +( 3…22)]	2
КР140УД17Б	Прециз.	2х105	0,075	12 [6]	0,4	0,1	90	4	+ 10 [ + 7]	+ 15[ +( 3…22)]	2
КР140УД18	Общ. прим. ПТ на входе	5х104	10	1 [0,2]	1	2	80	4 [ + 10,5]	+ 10,5 [ + 24]	+ 15	2	LF355
КР140УД22А	Общ. прим. ПТ на входе	5х104	11	0,2 [0,05]	5	7,5	80	11 [ + 10]	+ 10 [ + 20]	+ 15	2	LF356
К140УД23А	Общ. прим. ПТ на входе	2,5 х104	11	0,2 [0,05]	10	30	80	11 [ + 10]	+ 10 [ + 20]	+ 15	2	LF356
КР140УД281/2/4	Микромощн. ПТ на входе, 1/2/4 ОУ в корпусе	5х104	5	0,1 [0,05]	0,6	0,6	70	0,25 на 1 ОУ [ + 12,5]	+ 6	+ 15[ +( 5…18)]	10	LF441
КР544УД1А	Общ. прим. ПТ на входе	2х105	20	0,05 [0,02]	1	5	80	3,5 [ + 12]	+ 10 [ + 10]	+ 15	2
КР544УД2А	Общ. прим., ПТ на входе	2х104	30	0,1 [0,1]	15	20	70	7 [ + 10]	+ 10	+ 15	2 (15)
КР544УД3А	Общ. прим. ПТ на входе	2х105	2	0,05 [0,02]	2,4	5	86	2,5 [ + 12]	+ 10	+ 15	2
К544УД10А	Микромощн.КМОП-тр. на входе, 2 ОУ	2х104	3	0,05 [0,02]	2	4	70	2	+ (Uп-1)	[ +( 1,5…6)]	10	TS232
К544УД10Б	Микромощн.КМОП-тр. на входе, 2 ОУ	2х104	3	0,1 [0,1]	2	0,6	80	0,4	+ (Uп-1)	[+( 1,5…6)]	100	TS232
К544УД12А	Прециз.	2х106	0,01	0,1 [0,05]	0,4	0,1	130	2 [ + 12]	+ 10	[+( 5,5…18)]	2	OPA77
К544УД12Б	Прециз.	2х106	0,025	0,3 [0,15]	0,4	0,1	120	2 [ + 12]	+ 10	[+( 5,5…18)]	2	OPA77

 

 

Методические указания по выполнению задания

 

Задание состоит в анализе усилительной схемы на двух ОУ: нахождении коэффициента усиления, диапазона рабочих частот, максимальной амплитуды выходного напряжения, сдвига выходного напряжения. Для каждого варианта задаются схема усилителя, типы используемых ОУ, номиналы элементов схемы. Изначально схема включает в себя ОУ разных типов. Расчет должен быть проведен для четырех вариантов схемы:

1) исходного (см. табл. 1);

2) исходного; оба ОУ одного типа, указанного в задании как тип ОУ DA1;

3) исходного; оба ОУ одного типа, указанного в задании как тип ОУ DA2.

Указанные в исходном варианте типы ОУ обладают различными параметрами, поэтому данные три варианта усилителя будут обладать различными частотными и точностными параметрами. Результаты расчетов приводятся в таблице по образцу табл. 3. Отметим, что некоторые варианты задания составлены так, что в исходной схеме ОУ выбраны неоптимально по точностным и частотным параметрам. В общем случае предусмотренная в задании замена ОУ может привести к улучшению одних параметров усилительного устройства и ухудшению других.