Laboratorium układów elektronicznych
	Temat: Wzmacniacz operacyjny - zastosowanie liniowe
	Data wykonania ćwiczenia:	Ocena:

Założenia projektowe: Projekt:

wzmacniacz operacyjny typu µA 741:

k_ud = 150 000 [V/V] ± 20%

f_b = 5 [Hz] ± 20%

R_WE ≥ 2 [kΩ]

k_uf0 = 101 [V/V]

R₁ = 10 [kΩ]

R₂ = 1 [MΩ]

R₃ = 10 [kΩ]

Obliczenia:

A.A.C.

= 7426 [Hz]

= 7426 [Hz] ± 40%

A.A.D.

a)

[V/V]

b) r_wy > 0

c) r_wer = 6 [MΩ]

k_uf = 100,996 [V/V]

d) R_o, r_wy

1.3.2.

Dobrane wartości rezystorów z szeregu E24:

R₁ = 62 [kΩ] R₂ = 10 [kΩ] R₃ = 30 [kΩ] R₄ = 6,8 [kΩ]

Przebiegi czasowe:

Schemat ideowy badanego wzmacniacza na wkładce DWO 1

Sprawozdanie

1. Napięcie wyjściowe przy napięciu wejściowym równym U_WE = 0 [V] badanego wzmacniacza wynosi: U_WY0 = 68 [mV].

2. Maksymalna amplituda sinusoidalnego napięcia wejściowego, dla której napięcie wyjściowe nie jest zniekształcone wynosi U_{m,we max} = 130 [mV], co odpowiada amplitudzie sygnału wyjściowego U_{m,wy max} = 13,5 [V]

3. Górna częstotliwość graniczna wynosi (-3 [dB]) wynosi f_g = 13,9 [kHz].

4. Zmierzone wzmocnienie k_uf0 = 103,8 [V/V]

Zmierzone wzmocnienie niewiele odbiega od zakładanego w projekcie. Wpływ rzeczywistych parametrów wzmacniacza na wzmocnienie (jak wynika z wyżej wymienionych wzorów) jest znikomy. Decydującym czynnikiem różnic jest tolerancja użytych rezystorów. Maksymalna amplituda wyjściowa nie osiąga wartości napięć zasilających, co jest spowodowane napięciem nasycenia tranzystorów stopnia wyjściowego wzmacniacza operacyjnego (T14 i T20) oraz napięciami występującymi na rezystorach stanowiących zabezpieczenie nadprądowe stopnia wyjściowego (R₆ i R₇)

5. Zmierzone wartości SR, t_n, f_g(3dB):

a) wzmacniacz nieodwracający:

• Zbocze opadające SR = 0,83 [V/µs]

• Zbocze narastające SR = 1,1 [V/µs]

• Czas narastania t_n = 0,6 [µs]

• Górna 3-decybelowa częstotliwość graniczna f_g(3dB) = 882 [kHz]

b) wzmacniacz odwracający:

• Zbocze opadające SR = 1 [V/µs]

• Zbocze narastające SR = 1 [V/µs]

• Czas narastania t_n = 0,8 [µs]

• Górna 3-decybelowa częstotliwość graniczna f_g(3dB) = 496 [kHz]

Górna częstotliwość wtórnika nieodwracającego jest dwukrotnie wyższa od odwracającego. Wynika to z różnych zależności f_g(3dB) = f(k_uf0, f_T):

• dla wtórnika nieodwracającego:
  ;

• dla wtórnika odwracającego:
  .

Z powyższych wzorów wynika, że częstotliwością f_T wzmacniacza jest częstotliwość graniczna wtórnika nieodwracającego.

6. Sumator

Zaprojektowany sumator sterowaliśmy dwoma niezależnymi źródłami napięcia stałego obserwując zmiany napięcia wyjściowego na woltomierzu. Zbudowany układ spełnia swoje zadanie - napięcie wyjściowe jest zawsze równe (w granicach napięcia zasilania) „ważonej sumie” napięć wejściowych ze znakiem ujemnym