background image

ANALOGOWE UKŁADY SCALONE 

 

Ćwiczenie to ma na celu zapoznanie z przedstawicielami najważniejszych typów 
analogowych układów scalonych. Będą to: 
 

 wzmacniacz operacyjny 

µA 741 , obecnie chyba najbardziej rozpowszechniony 

wzmacniacz o uniwersalnym zastosowaniu; 

 komparator 

µA 710 również szeroko stosowany; 

 monolityczny stabilizator 

µA 723 , jeden z pośród wielu dostępnych typów scalonych 

stabilizatorów. 

 
Przed przystąpieniem do ćwiczenia należy zapoznać się z następującymi zagadnieniami: 
 
1.  Co to jest wzmacniacz operacyjny ?. Pojęcie wzmacniacza idealnego; typowe układy 

pracy wzmacniaczy operacyjnych; wzmacniacz odwracający,  nieodwracający, 
różnicowy; jak obliczyć wzmocnienie, impedancję wejściową takich układów; 
wzmacniacze realizujące sumę i różnicę; wtórnik napięcia; wzmacniacz logarytmujący; 
wzmacniacz całkujący i różniczkujący; filtry aktywne RC i generatory RC ze 
wzmacniaczami operacyjnymi. Parametry rzeczywiste wzmacniaczy operacyjnych; 
wzmocnienie z otwartą  pętlą, zakres liniowości wzmocnienia, wejściowe napięcie 
niezrównoważenia, wejściowy prąd polaryzacji, pasmo przenoszenia i wpływ sprzężenia 
zwrotnego na nie. Najważniejsze dane katalogowe wzmacniacza operacyjnego 

µA 741. 

 

2. Podstawowe wiadomości o komparatorach napięcia. Charakterystyka przejściowa; czas 

opóźnienia. Współpraca komparatora 

µA 710 z układami logicznymi serii TTL. Przykłady 

zastosowań komparatorów, np. w woltomierzach cyfrowych. 

 
3. Podstawowe wiadomości o elektronicznych stabilizatorach napięcia. 

Stabilizatory szeregowe i równoległe. Dioda Zenera jako źródło napięcia     odniesienia; 
zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych w stabilizatorach tranzystorowych jako 
wzmacniacz błędu. Blokowy schemat monolitycznego układu 

µA 723 i zrozumienie jego 

działania. 

 
 

WYKONANIE ĆWICZENIA 

 
Przystępując do wykonania ćwiczenia, otrzymamy  uniwersalną  płytkę drukowaną z 
wlutowanymi podstawkami do układów scalonych. Na tej płytce wykonujemy samodzielnie 
wszystkie układy, które należy zbadać. Podobnie jak w innych ćwiczeniach otrzymamy 
przybory w pudełkach. Dodatkowe części można otrzymać od osoby wydającej pudełka. 
 
1.  Wykonanie stabilizowanego zasilacza 12V lub 6V przy użyciu 

µA 723  

Do budowy prostego zasilacza stabilizowanego z zabezpieczeniem prądowym, o bardzo 
dobrych parametrach wystarczy układ scalony 

µA 723 i kilka elementów zewnętrznych. 

Układ budujemy według rys.1. Prosimy pamiętać o tym, żeby nie pomylić numeracji nóżek 
przy lutowaniu odwrotnej strony płytki ! 
Przed włączeniem napięcia, prawidłowość połączeń układu musi zostać  koniecznie 
sprawdzona przez asystenta (dotyczy to wszystkich układów w tym ćwiczeniu). 

 

- 1 - 

background image

Po sprawdzeniu prawidłowości połączeń naszego zasilacza, podajemy na jego wejście 
napięcie z zasilacza laboratoryjnego znajdującego się na stole pomiarowym. Ustawiamy 
napięcie na zasilaczu laboratoryjnym: 
 

 18V - dla wersji 12V zasilacza stabilizowanego, 
 10V - dla wersji   6V zasilacza stabilizowanego. 

 
Potencjometrem P1 ustawiamy na wyjściu stabilizatora napięcie 12V lub 6V. 
 
1. 

Włączamy na wyjście stabilizatora obciążenie 500 omów (rezystor 500

Ω), 

mierzymy napięcie wyjściowe w funkcji U 

wej.

 (od 0V do 30V ). 

2. 

Włączamy na wyjście stabilizatora opornice dekadową. 
Przy ustalonym napięciu U 

wej.

 (np.18V dla wersji 12-woltowej lub 12V dla 

wersji 6V) mierzymy U 

wyj. 

w zależności od pobieranego prądu. Zmiany prądu 

obciążenia uzyskujemy zmieniając rezystancje opornicy dekadowej. 

3. Wykreślamy otrzymane charakterystyki i tłumaczymy ich kształt. 
 
UWAGA 
Wersję zasilacza 6V czy 12V ustala asystent. Na rys.2 przedstawiony jest dodatkowo 
prostszy układ zasilacza, który może być wykonywany zamiast układu z rys.1. Decyzję który 
układ będzie wykonywany podejmuje asystent prowadzący. Zakres pomiarów w tym 
wypadku ustala również asystent. 

 

Rys. 1.A     Zasilacz stabilizowany 12V z układem 

µA 723. 

 

 

- 2 - 

background image

Rys. 1.B     Zasilacz stabilizowany 6V z układem 

µA 723. 

 
 

Rys. 2 Zasilacz 6V lub 12V ze wzmacniaczem operacyjnym 

µA 741. 

Nieopisane wartości oporów należy obliczyć samemu. 

 
 
 
 
 
 

- 3 - 

background image

2.  Badanie wzmacniacza operacyjnego 

µA 741 

Wzmacniacz ten wymaga symetrycznego zasilania z dwóch źródeł +15V i –15V. Pierwszą 
czynnością  będzie więc podłączenie  źródła zasilania, według schematu na rys.3. Proszę 
zwrócić uwagę,  że wzmacniacz 

µA 741 nie ma wyprowadzenia (nóżki) ‘’masy’’. Ten fakt, 

który może w pierwszej chwili wydać się paradoksem, nie wynika jednak z niedopatrzenia 
konstruktorów. Wzmacniacz po prostu nie potrzebuje takiej nóżki dla poprawnej pracy. W 
układzie ‘’masą’’ jest punkt B na rys. 3. 
 

Rys. 3 Sposób podłączenia zasilania do wzmacniacz 

µA741. 

 

Po przylutowaniu zasilania, lutujemy i badamy niektóre z poniższych układów. Które układy 
badamy ustala asystent prowadzący. 
 

1. Wzmacniacz odwracający rys.4. 

Badamy wzmocnienie dla napięcia sinusoidalnego, pasmo przenoszenia , 
zakres liniowości. 
Dlaczego  łączymy (podpieramy) wejście nieodwracające opornikiem 5,1k z 
masą? 

2. Wzmacniacz nieodwracający rys.5. Pomiary j.w.  
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

- 4 - 

background image

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys. 4 Realizacja wzmacniacza odwracającego. 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys. 5 Realizacja wzmacniacza nieodwracającego. 

 

 

- 5 - 

background image

3. Układ całkujący rys.6. 

Badamy odpowiedź układu na ciąg prostokątnych impulsów o częstotliwości 1 

kHz. Porównujemy to z działaniem biernego układu całkującego RC , przy 
oporze 5,6k i tej samej pojemności. 

Rys. 6 Układ całkujący 

 

4. Układ różniczkujący (rys.7). 

Badamy odpowiedź układu na ciąg impulsów trójkątnych o częstotliwości 

1kHz. Robimy to samo dla biernego układu różniczkującego RC o tych samych 
wartościach oporu i pojemności. 

Rys. 7 Układ różniczkujący 

 

- 6 - 

background image

5. Wzmacniacz realizujący sumę i różnicę napięć. 

Zbuduj układ według rys.8. Zbadaj przedział wartości, w których układ 
pracuje poprawnie. Zwróć uwagę, by nie podać na wejście wzmacniacza 
napięć wyższych , niż na to zezwalają normy katalogowe. 

 

Rys.8  Układ realizujący działanie A+B-C-D. Potencjometr P1 służy do kompensacji 
wejściowego napięcia niezrównoważenia, czyli do ustawienia zera na wyjściu, gdy wszystkie 
wejścia są zwarte z masą . 
 

 
 
 
 
 
6. Wtórnik napięciowy . Układ jest tak prosty , że nie podajemy nawet schematu. Jaka 
powinna być wartość oporu w pętli sprzężenia zwrotnego ? 
Zaproponuj metodę pomiaru i zmierz impedancję wejściową wtórnika. 

 
 
 

 

- 7 - 

background image

 

 
 
 
 

 
 
 
 

 
 
 
 
 

 

- 8 - 

background image

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

 

- 9 - 

background image

 
 
 
 
 
 

Uwaga ! 

Nie trzeba robić żadnych dodatkowych połączeń lutowanych aby podłączyć płytkę do 
zestawu komputerowego. Płytka montażowa jest tak skonstruowana, że wystarczy 
połączyć badany układ z polami o symbolach WE,  WY,  +,  -  ,                ,    a  wszystkie 
potrzebne sygnały będą automatycznie „widziane” przez zestaw pomiarowy za 
pośrednictwem gniazda CANON umieszczonego na płytce. Należy zwrócić uwagę, by 
nie pomylić pól. Dodatkowo dla kontroli poprawności na płytce zostały umieszczone 
numery przy polach kontrolnych. W razie jakichkolwiek wątpliwości można 
sprawdzić czy sygnały na polach kontrolnych są zgodne z tabelą poniżej. 

 
 

Nr pola kontrolnego 

Symbol na płytce Komentarz 

 

WE 

Wejście układu (do generatora) 

 

WY 

Wyjście układu (do oscyloskopu) 

 

Zasilanie    –15 V 

 

 

Masa  

 

Zasilanie   +15 V 

 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

 

- 10 - 

10 

background image

 
 
 
 

 

 
 

Widok uniwersalnej płytki drukowanej do ćwiczenia 

 

- 11 - 

11