Ni. Multisim dasturiy muhitida laboratoriya ishini bajarish

15– LABORATORIYA ISHI
Operasion kuchaytirgich parametrlarini tadqiq etish.

Ishning maqsadi: Operasion kuchaytirgichlar bilan tanishish. Inverslaydigan va inverslvmaydigan operasion kuchaytirgich ishlash prinsipi o‘rganish va LM324 (N) mikrosxemasi yordamida parametrlarini tadqiq etish.

NI.Multisim dasturiy muhitida laboratoriya ishini bajarish.

Operatsion kuchaytirgichlar parametrlarini tadqiq etishda NI.Multisim dasturiy muhiti qo‘llash juda samarali hisoblanadi. Chunki, NI.Multisim dasturiy muhitida operatsion kuchaytirgichlarning turli xil turlari va modellari mavjud, ulardan foydalangan holda tajriba o‘tkazish mumkin.

Operatsion kuchaytirgichlar parametrlarini tadqiq etish uchun berilgan prinsipial sxemani NI.Multisim dasturiy muhitida yig‘ish uchun quyidagi elementlar va o‘lchov qurilmalari ishlatiladi:

• 
  Operatsion kuchaytirgich (OPAMP – operational amplifier) LM324AD modeli;
  
• 
  Kirish va chiqishdagi signalni solishtirish hamda ossillogrammalarini olish uchun Ossilograf (Oscilloscope);
  
• 
  Kirishda kuchlanish va signal turini berishimiz uchun Generator (Function Generator);
  
• 
  Kirish va chiqishdagi kuchlanishlarni o‘lchash uchun Voltmetr (U2 va U2), ular o‘zgaruvchan tokga maslashtiriladi (DC dan AC ga o‘tkaziladi);
  
• 
  Yer (Ground);
  
• 
  Operatsion kuchaytirgichni boshqarish uchun unga ulangan qarshiliklar (R1 va R2) kerak bo‘ladi.
  

NI.Multisim dasturida operatsion kuchaytirgichni tanlash jarayoni ketma-ketligi 105-rasmda keltirilgan bo‘lib bunda birinchi bo‘lib ishchi oynaning yuqori qismida joylashgan elementlar va qurilmalar bo‘limidan analog element (Place Analog) ni tanlaymiz va komponent qo‘shish (Select a component) oynasini hosil qilamiz. Komponent qo‘shish oynasidan operatsion kuchaytirgichni (OPAMP) va undan LM324AD modelini tanlab tasqishlash OK tugmasini bosamiz. Ishchi oynada alfavit ko‘rinishida kichik oyna hosil bo‘ladi, bu oynadan biror bir harfdagi, masalan A tanlash orqali operatsion kuchaytirgich hosil qilinadi.
NI.Multisim dasturiy muhitida operatsion kuchaytirgichlarni ishlatish uchun uning manfiy hamda musbat manba ulanish qismlariga o‘zgarmas kuchlanish manbasi (DC_POWER) ni V1 va V2 manbani ulaymiz, ulaning qiymatini +5V yoki -5V ga o‘rnatamiz. Manbalarning manfiy ulagichlari yer (Ground) ga ulanadi. Operatsion kuchaytirgichning modeli haqida ma‘lumot olish uchun komponent qo‘shish (Select a component) oynasidan Detail report yoki View model ni tanlashimiz kifoya, ushbu buyruq yordamida hosil bo‘lgan oyna orqali model haqidagi barcha berilgan ma’lumotlarni olish mumkin.



150- rasm. NI.Multisim dasturida Operatsion kuchaytirgichni tanlash jarayoni.

Operatsion kuchaytirgich parametrlarini tadqiq etishda kirish va chiqishda signal kuchlanishini o‘lchash uchun votmetrlar qo‘llaniladi hamda signalning o‘zgarishini ko‘rishimiz, ossillogrammalarini hosil qilish uchun Ossillograf (Oscilloscope) qo‘llaniladi. NI.Multisim dasturida Ossillografni tanlash ketma-ketligi 151-rasmda keltirilgan bo‘lib bunda dastlab dasturiy muhit ishchi oynasining o‘ng chetki qismidagi qurilmalar ustunidan Ossillograf (Oscilloscope) tanlanadi va kommutatsiya oynasining kerakli qismiga o‘rnatiladi.

Ossillograflarning NI.Multisim dasturiy muhitida ikki va to‘rt kannalli turlari mavjud bo‘lib ushbu laboratoriya mashg‘ulotini bajarish uchun ikki kanalli A va B kanalli turidan foydalanamiz. Mashg‘ulotni bajarish uchun berilgan prinsipial sxemani yig‘ishda ossillografni ulashda A kanalni kirishdagi generator ulangan qismiga, B kanalni operatsion kuchaytirgich chiqishiga ulanadi. Ossillograf ekranida kirish va chiqish signalini farqlash uchun A va B kanallar ulangan o‘tkazgichlarning rangini har xil ko‘rinishga o‘tkazish lozim. Buning uchun o‘tkazgichni tanlab sichqoncha o‘ng tugmasini bosib segment rangi (Segment color) buyrug‘i tanlanadi, bunda ranglar (Colors) oynasidan biror rang segmantini tanlash orqali standart rangdan o‘zgartiriladi. Ossillografning A va B kanallari (-) manfiy ulanadigan qismlari yer (Ground) ga ulanadi.

151- rasm. Ossillografni tanlash jarayoni.

Laboratoriya mashg‘ulotida berilgan tajribani o‘tkazish uchun kirishdagi kuchlanish va signalni berish uchun signal shakllantiruvchi qurilma Generator (Function Generator) qo‘llaniladi. Generatorni tanlash ketma-ketligi 152-rasmda keltirilgan bo‘lib unda generator qurilmasi NI.Multisim dasturiy muhit ishchi oynasining o‘ng chetki qismidagi qurilmalar ustunidan ikkinchida qurilma hisoblanadi. Generatorning 3 ta ulagichi mavjud bo‘lib ular (+) musbat, (-) manfiy va (com) yerga ulanadigan ulagichlardir.

Generatorning (+) musbat ulagichi musbat kuchlanish va signal shakllantirish uchun qo‘llanilib, biz ham bu laboratoriya mashg‘ulotini bajarish mobaynida qo‘llaymiz. (-) manfiy ulagichi manfiy kuchlanish va signal shakllantirish uchun xizmat qiladi.
Generator orqali 3 xil shakldagi signallarni hosil qilish mumkin, ular garmonik, arrasimon va to‘g‘ri burchakli shakldagi signallar hisoblanadi. Operatsion kuchaytirgich parametrlarini tadqiq etishda 3 xil shakldagi signallarni qo‘llagan holda tajriba o‘tkazamiz.



152- rasm. Generatorni tanlash jarayoni.

OKning parametrlarini tadqiq etishda ikki xil sxemada: inverslamaydigan va inverslaydigan sxemalar yig‘iladi. NI.Multisim dasturida yig‘ilgan Inverslamaydigan OKning parametrlarini o‘lchash sxemasi 153-rasmda keltrilgan bo‘lib sxemada XFG1 signal shakllantiruvchi generator OKning teskari aloqasiz kirshiga ulangan, XSC1 ossillograf OKning kirishidagi signalga A kanali va B kanali chiqishiga ulangan. Bu sxemadagi U2 voltmetr kirishdagi, U3 voltmetr chiqishdagi o‘zgaruvchan (AC_10MOhm) kuchlanishni o‘lchash uchun o‘rnatilgan. OK ning teskari aloqa (TA) kirishiga R1 va chiqishdagi kuchlanish hamda signalning kuchaytirish koeffitsentini boshqarish uchun R2 qarshilik ulangan. Laboratoriya mashg‘ulotini bajarish mobaynida R2 qarshilikning olingan natijalarni kiritish uchun berilgan 15.2-jadvaldagi qiymatlariga mos holda o‘zgartirilib U2 voltmetrdagi U_KIR kirish kuchlanishi va U3 voltmetrdagi U_CHIQ kirish kuchlanishi qiymatlari olinadi, natijalar jadvalga kiritiladi, kuchaytirish koeffitsenti hisoblanadi.

Inverslamaydigan OKning manbaning musbat kuchlanishi ulanadigan klemmasiga V1, manbaning manfiy kuchlanishi ulanadigan klemmasiga V2 o‘zgarmas kuchlanish (DC_POWER) ulangan va manbaning ikkinchi ulanadigan qismi yerga ulangan. LM324AD operatsion kuchaytirgichi mikrosxema holida bo‘lib 14 ta oyoqchalardan iboratdir. NI.Multisim dasturiy muhitida yig‘ilgan sxemalarda shartli belgilanish ko‘rinishida keltiriladi va 153-rasmdagi sxemada har bir OKning kirish va chiqishlari, manbaning musbat va manfiy ulanish nuqtalari raqamlar bilan berilgan. Ushbu raqamlar ushbu modeldagi mikrosxemalarda xuddi shu tartib raqamda berilgan bo‘ladi va mikrosxema ichida 4 ta OKdan tashkil topgan bo‘ladi.



153- rasm. NI.Multisim dasturida yig‘ilgan Inverslamaydigan OKning parametrlarini o‘lchash sxemasi

OK parametrlarini tadqiq etishda generatorni 154-rasmdagi singari sozlashni amalga oshirish kerak, bunda generatorni sozlash oynasini hosil qilish uchun generatorni tanlab ko‘rsatkich chap tugmasini ikki marta bosish orqali amalga oshiriladi. Generatorning sozlash oynasidan signal shakllari (Waveforms) tanlanadi dastlab garmonik signal, keyin boshqa shakldagi signallarni o‘rnatilib natija olinadi. Signalning parametrlari (signal options) qismidan chastota (Frequency) qiymatini 1 kHz qilib o‘rnatib, amplitude (Amplitude) qiymatini 100 mVp ga sozlanadi.

154- rasm. Generatorni sozlash jarayoni.

Laboratoriya mashg‘ulotini bajarish davomida generatorda signal shaklari hamda R2 qarshilik qiymatlarini har safar o‘zgartirganda ossillografdagi kirish va chiqish signallari ossilogrammalari olinadi. Ossillografni sozlash jarayoni 155-rasmda ko‘rsatilgan bo‘lib bunda vaqt oralig‘i (Timebase) 1 ms/div ga, A va B kanallar kuchlanish masshtabi (Scale) 100 mV/div ga sozlanadi. Ossillografda ham o‘zgarmas (DC) ham o‘zgaruvchan (AC) tokda ossillogrammalarni olishimiz ham mumkin, ushbu ishda o‘zgaruvchan (AC) qiymatga sozlaymiz.

Ossilogrammalarni hisobotga kiritish uchun dastlab hosil bo‘lgan ossillografning qora oynasini oq oynaga o‘zgartirib olishimiz lozim, buning uchun sozlash qismidagi teskari (Reverse) buyrug‘i tanlanadi.



155- rasm. Ossillografni sozlash jarayoni.

Inverslamaydigan OKning kirishidagi (A kanal) va chiqishidagi (B kanal) signalning ko‘rinishi 156-rasmda keltirilgan bo‘lib bunda hosil bo‘lgan ossilogrammadagi qizil rangda keltirilgan signal kirish signali, yashil rangdagi signal esa chiqish signali hisoblanadi. Kirish signalidan chiqish signali ikki marta bo‘lib K_U=2 kuchlanish bo‘yicha kuchachaytirish koeffitsentiga 2 ga teng. Buning sababi R1 va R2 qarshiliklari teng va ular 1 kOm qiymatda sozlangan. Bu ossillogrammadan ham ko‘rinib turibdi.

156- rasm. Inverslamaydigan OKning kirishidagi (A kanal) va
chiqishidagi (B kanal) signalning ko‘rinishi.

Inverslaydigan OK sxemasi inverslamaydigan OKning sxemasidan bir oz farq qiladi ya’ni teskari aloqasiz kirishi yerga ulanadi va teskari aloqali kirishiga signal shakllantiruvchi generator ulash orqali hosil qilinadi. NI.Multisim dasturida yig‘ilgan Inverslaydigan OKning parametrlarini o‘lchash sxemasi 157-rasmda keltrilgan bo‘lib yuqorida aytilgan o‘zgarishlardan boshqa barcha elementlar va qurilmalar inverslamaydigan OKning o‘lchash sxemasi kabi ulanadi.

Inverslaydigan OKning parametrlarini o‘lchash ham inverslamaydigan OKning parametrlarini o‘lchashda amalga oshirilgan sozlash va qiymatlar o‘rnatish orqali amalga oshiriladi.

157- rasm. NI.Multisim dasturida yig‘ilgan Inverslaydigan OKning parametrlarini o‘lchash sxemasi

Inverslaydigan OKning kirishidagi (A kanal) va chiqishidagi (B kanal) signalning ko‘rinishi ossillogrammasi 158-rasmda keltrilgan bo‘lib bunda kirish signali chiqish signalidan 180 gradusga o‘zgaradi. Inverslamaydigan OK ning ossillogrammasida kirish va chiqishdagi signal ustma-ust tushar edi. Ushbu hosil bo‘lgan signaldan ko‘rishimiz ham mumkinki kirishdagi signalini inverslagan holda teskari aloqa o‘rnatiladi.

158- rasm. Inverslaydigan OKning kirishidagi (A kanal) va
chiqishidagi (B kanal) signalning ko‘rinishi.