Jan Tomasiewicz

Piotr Hopcia

Przemysław Szczygieł

Sylwia Dobosz

Bartłomiej Wituski

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 5

Wzmacniacze operacyjne

Wzmacniacze operacyjne - potrafią wzmacniać sygnały o bardzo małych częstotliwościach (0kHz - 5kHz). Dostajemy stabilne wzmocnienie w odróżnieniu od wzmacniaczy cyfrowych. Sygnał stały jest dobrze wzmocniony jednak istnieją pewne ograniczenia.

Podstawowy układ wzmacniacza operacyjnego odwracającego wygląda następująco:

Odpowiednio dobierając rezystory można sterować wzmocnieniem. Odbywa się to według zależności:

Podczas ćwiczenia badaliśmy trzy układy wzmacniaczy operacyjnych:

1. Wzmacniacz w układzie odwracającym, Ku = 1 - układ ten odwraca napięcie o kąt ϕ=π

Analizując otrzymane wykresy, można zauważyć że wzmocnienie tego układu jest rzeczywiście równe jeden. Wartość sygnału otrzymanego na wyjściu, od wejściowego różni się praktycznie tylko znakiem - jest on przeciwny.

2. Wzmacniacz w układzie odwracającym, Ku = 10 - układ ten odwraca napięcie o kąt ϕ=π

Na wykresach opisujących charakterystykę wzmacniacza w tym układzie widać, że w szerokim zakresie napięcia wejściowego, mamy przebieg zgodnie z założeniem wzmocniony dziesięciokrotnie. Nie jest niestety możliwe wzmacnianie sygnału w nieskończoność - od pewnej wartości przebieg zaczyna się zakrzywiać. Po osiągnięciu wartości granicznej napięcia wyjściowego, niezależnie od sygnału na wejściu nie możliwe jest już otrzymanie sygnału z założonym wzmocnieniem.

Na wykresie występuje przesunięcie w punkcie Uwe=0, jest ono jednak bardzo niewielkie i wynosi Uwy=0,06, co powoduje asymetrię wykresu.

3. Wzmacniacz w układzie nieodwracającym, Ku = 1

Układ wzmacniacza nieodwracającego zbudowany jest z dwóch wzmacniaczy odwracających o wzmocnieniu Ku=1 połączonych szeregowo

WNIOSKI:

Wzmacniacze operacyjne są najbardziej rozpowszechnionym analogowym układem elektronicznym, realizowanym w postaci monolitycznych układów scalonych. Wielka uniwersalność, przy jednoczesnym wykorzystaniu istotnych właściwości układów scalonych, daje możliwość stosowania ich w rozmaitych układach, urządzeniach i systemach elektronicznych, zapewniając masową produkcję, niską cenę i bardzo dobre parametry użytkowe. Również ważnym zastosowaniem wzmacniaczy operacyjnych jest wykorzystanie ich do budowy generatorów drgań elektrycznych.

2