11.5. Суммирование напряжений в схемах на ОУ

Цель

1. Анализ работы схемы суммирующего усилителя на ОУ.

2. Исследование суммирования двух постоянных входных напряжений.

3. Исследование суммирования постоянного и переменного входного напряжения.

4. Исследование суммирования двух переменных входных напряжений.

Краткие сведения из теории В суммирующем усилителе, показанном на рис. 11.23, пренебрегая входными токами и напряжением смещения, выполняются следующие соотношения:

Из полученных соотношений можно получить следующее выражение для выходного напряжения:

Последнее выражение справедливо при R = R1 = R2. Порядок проведения экспериментов Эксперимент 1. Суммирование постоянных напряжении. а). Откройте файл с11_015 со схемой, изображенной на рис. 11.23. Включите схему. Запишите показания приборов в раздел "Результаты экспериментов". б). По заданным номиналам элементов схемы рассчитайте значения токов I1, l2, loc и, используя значения напряжений U1 и U2, вычислите выходное напряжение Uвыx. Результаты запишите в раздел "Результаты экспериментов".

Эксперимент 2. Суммирование постоянного и переменного напряжения. а). Откройте файл с11_016 со схемой, изображенной на рис. 11.24. Включите схему. Зарисуйте осциллограммы входного и выходного напряжения в разделе "Результаты экспериментов". Измерьте постоянную составляющую и амплитуду выходного напряжения Uвых Вычислите постоянную составляющую и амплитуду выходного напряжения Uвых используя значения напряжений U1 и U2. Результаты запишите в раздел "Результаты экспериментов".

б). Установите значение сопротивления R2 равным 2.5 кОм. Включите схему. Зарисуйте осциллограммы входного и выходного напряжения в разделе "Результаты экспериментов". Измерьте постоянную составляющую и амплитуду выходного напряжения Uвых- Вычислите постоянную составляющую и амплитуду выходного напряжения Uвых- используя значения напряжений U1 и U2. Результаты запишите в раздел "Результаты экспериментов". Эксперимент 3. Суммирование переменных напряжений. а). Откройте файл с11_017 со схемой, изображенной на рис. 11.25. Включите схему. Зарисуйте осциллограммы входного и выходного напряжения в разделе "Результаты экспериментов". Измерьте амплитуды входных и выходного напряжения. Вычислите амплитуду выходного напряжения Uвых по известным значениям амплитуд напряжений U1 и U2. Результаты запишите в раздел "Результаты экспериментов".

Результаты экспериментов Эксперимент 1. Суммирование постоянных напряжений. Напряжение первого суммируемого сигнала U1 = 5 В, Напряжение второго суммируемого сигнала U2 = 3 В.

Эксперимент 2. Суммирование постоянного и переменного напряжения. а). Сопротивление R2=5 кОм. Осциллограммы входного и выходного напряжения.

Осциллограммы входного и выходного напряжения

Эксперимент 3. Суммирование переменных напряжений. Осциллограммы входного и выходного напряжения

Вопросы

1. Объясните влияние напряжения смещения ОУ на ошибку суммирования постоянных напряжений в схеме карие. 11.23.

2. Из каких условий выводится соотношение между входным и выходным напряжением в схеме сумматора на основе ОУ?

3. Как можно реализовать схему для суммирования трех или более входных напряжений?

4. Как изменятся основные соотношения для схемы рис. 11.23, если на неинвертирующий вход ОУ подать постоянное напряжение?

5. Перечислите возможные способы изменения коэффициентов суммирования сигналов в схеме рис. 11.23. 6. При каких ограничениях на входные сигналы схема сумматора работает в линейном режиме?