LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH
Nr ćwiczenia 6	Temat ćwiczenia: Zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych do nieliniowego przekształcania sygnałów		Data wykonania ćwiczenia 12.01.1999
Grupa nr 8	Wtorek 17^05	Sebastian Mizia Marcin Górski	Ocena

Przekształtnik przebiegów trójkątnych na sinusoidalne

Pomiary wykonywaliśmy dla zaprojektowanego wcześniej przekształtnika .

Aby uzyskać minimalny współczynnik zawartości harmonicznych napięcia wyjściowego odpowiednio zmieniliśmy wartości rezystorów w obwodzie. Projekt układu teoretyczny i rzeczywisty są dołączone do sprawozdania.

Dołączony do sprawozdania oscylogram napięcia wyjściowego układu jest prawie identyczny jak charakterystyka napięcia wyjściowego uzyskana w wyniku symulacji komputerowej. Charakterystyka ta jest dołączona do sprawozdania. Jedynie wzmocnienie badanego układu w rzeczywistości jest nieco mniejsze od wartości uzyskanej przy symulacji komputerowej.

a) Pomiary zmiennoprądowe.

1.Zależność amplitudy i współczynnika zawartości harmonicznych napięcia wyjściowego od amplitudy napięcia wejściowego.

Amplituda napięcia wyjściowego rośnie ze wzrostem napięcia wejściowego , w okolicach napięcia wej.= 0,8V wzmocnienie układu maleje co wynika ze zmiany nachylenia charakterystyki. Jest to zgodne z założeniami projektowymi.

Współczynnik zawartości harmonicznych napięcia wyjściowego jest najmniejszy dla nap. Uwe=1V. Ze zmianami nap. Uwe wartość współczynnika szybko rośnie.

1.Zależność amplitudy i współczynnika zawartości harmonicznych napięcia wyjściowego od napięcia zasilania.

Uwe=1V

f=1kHz

Uwy rośnie proporcjonalnie do wzrostu napięcia zasilana , natomiast współczynnik zawartości harmonicznych napięcia wyjściowego jest najmniejszy dla napięcia zasilania ok. ±15V. Przy zmianach Uzas jego wartość rośnie.

3. Zależność amplitudy i współczynnika zawartości harmonicznych napięcia wyjściowego od częstotliwości sygnału wejściowego.

Uwe=1V

Układ przekształtnika jest układem mało sygnałowym dlatego ze wzrostem częstotliwości wzmocnienie układu maleje , a współczynnika zawartości harmonicznych napięcia wyjściowego rośnie. Z charakterystyk wynika , że układ działa w miarę poprawnie do częstotliwości sygnału wejściowego ok. 10kHz.

b) Pomiary stałoprądowe.

4. Zależność napięcia wyjściowego od wartości napięcia wejściowego dla różnych wartości napięcia zasilania.

-wyznaczenie charakterystyki Uwy=f(Uwe) dla obliczeń teoretycznych:

K1= -(R2/R1) = -4,7k/820 =-5,73

K2 = -(R2||R3)/R1 = -(4,7k||4,7k)/820 = -2,87

K3 = -(R2||R3||R4)/R1 = -(4,7k||4,7k||1,5k)/820 = -1,12

Stąd obliczone wartości teoretyczne:

- zależność błędu

Przy sterowaniu stałoprądowym podobnie jak przy sterowaniu zmiennoprądowym wzmocnienie układu rośnie ze wzrostem napięcia zasilania. Na przedstawionych charakterystykach Uwy=f(Uwe) dokładnie są widoczne miejsca w których układ zmienia wzmocnienie napięciowe. Pierwsza zmiana następuje przy ok. Uwe=0.55V , a druga przy ok. Uwe=0.7V. Są to wartości podobne do wartości założonych przy projektowaniu przerzutnika.

Błąd bezwzględny charakterystyki przetwarzania względem charakterystyki teoretycznej wyznaczonej na podstawie obliczonych wzmocnień układu dla różnych napięć wejściowych jest najmniejszy dla Uzas=16.5V. Przy Uwe=1V błędy bezwzględne dla Uzas=15 i 16.5V są prawie takie same , natomiast przy mniejszym napięciu Uzas wartość tego błędu rośnie.

5.Wpływ temperatury na amplitudę napięcia wyjściowego został wyznaczony na podstawie symulacji komputerowej. Z dołączonej charakterystyki można zauważyć , że wpływ temperatury na amplitudę napięcia wyjściowego jest minimalny , a nawet można dodać , że dla małych zmian temperatury jest on pomijalnie mały. Wynika to z tego , że układ nieliniowy przekształtnika jest realizowany metodą aproksymacyjną , przy której zmiany temperatury praktycznie nie wpływają na amplitudę Uwy.