0x08 graphic

Wiadomości Teoretyczne:

Wzmacniaczem nazywamy ogólnie czwórnik, który ma zdolność zwiększania mocy sygnału elektrycznego przekazywanego przez ten czwórnik ze źródła do odbiornika bez zmiany kształtu przekazywanego sygnału. Wzmacniacz operacyjny składa się z pewnej ilości tranzystorów pracujących w układzie różnicowym , zasilającym, sterującym oraz zabezpieczającym. Wzmacniacz operacyjny jest wzmacniaczem sygnałów stałych. Wzmacnianie sygnałów odbywa się kosztem energii dostarczonej ze źródła zasilania, która jest przemieniana na energię sygnału wyjściowego. Przemiana energii z zasilacza zachodzi w elemencie czynnym, którym jest tranzystor lub lampa elektronowa. W każdym wzmacniaczu wyróżnia się dwa zasadnicze obwody (tory): obwód sygnału i obwód zasilania. Obwód zasilania stwarza właściwe warunki dla wzmocnienia sygnału , natomiast obwód sygnału jest związany z przenoszeniem sygnału przez wzmacniacz. Wzmacniacz idealny powinien wzmacniać sygnały , nie powodując zmiany ich kształtu. We wzmacniaczach rzeczywistych powstają pewne zniekształcenia sygnałów: W wyniku nieliniowości elementów wzmacniacza charakterystyka przenoszenia ,obrazująca zależność wartości ustalonej napięcia (prądu) wyjściowego do wartości napięcia (prądu) wejściowego. W każdym wzmacniaczu powstają pewne napięcia zmienne, niezależne od sygnału nazywane są szumami. Oprócz tego mogą powstawać we wzmacniaczu niepożądane napięcia pochodzące np. od napięć zasilania. Są one nazywane tętnieniami lub przydźwiękiem- muszą mieć one poziom znacznie niższy od przenoszonego sygnału (dotyczy to także szumów).

0x01 graphic

Wzmacniacze te charakteryzują się :

0x01 graphic

R1 - 82,9 k R2 - 82,9 k  R3 - 1,4 k

R4 - 88,6 k R5 - 10 k R6 - 97,4 k

R7 - 99,6 k R8 - 97,6 k R9 - 111,4 k

( wartości te są wartościami rzeczywistymi zmierzonymi)

Przebieg ćwiczenia:

I.Badanie wzmacniacza w ukł. Odwracającym.

( faza sygnału wejściowego jest odwrócona )

0x01 graphic

Tabela pomiarowa:

Lp

Uwe

Uwy

Ku-rzecz.

Ku oblicz.

-

c

dz

V

V

-------

--------

1

30/75

5

2

2,38

1,19

1,17

2

0,4

10

4

4,95

1,24

1,17

3

0,4

15

6

7,27

1,21

1,17

4

0,4

20

8

9,58

1,20

1,17

5

0,4

25

10

12

1,20

1,17

6

0,4

26

10,4

12,42

1,19

1,17

7

0,4

27

10,8

12,87

1,19

1,17

8

0,4

28

11,2

13,38

1,19

1,17

9

0,4

29

11,6

13,91

1,20

1,17

10

0,4

30

12

14,33

1,19

1,17

11

0,4

31

12,4

14,72

1,19

1,17

12

0,4

32

12,8

14,72

1,15

1,17

Przykłady obliczeń:

Ku rzeczywiste - Uwy/Uwe = 12/10 =1,20

Ku obliczone - R6/R1 = 97,4 / 82,9 = 1,17

0x01 graphic

II. Badanie wzmacniacza w ukł. nieodwracającym .

0x01 graphic

Tabela pomiarowa:

Lp

Uwe

Uwy

Ku-rzecz.

Ku oblicz.

-

C

dz

V

V

------

-------

1

15/75

6

1,2

2,77

2,31

2,03

2

0,2

8

1,6

3,68

2,30

2,03

3

0,2

10

2

4,63

2,32

2,03

4

0,2

12

2,4

5,34

2,23

2,03

5

0,2

14

2,8

6,15

2,20

2,03

6

0,2

16

3,2

7,09

2,22

2,03

7

0,2

18

3,6

8,06

2,24

2,03

8

0,2

20

4

8,85

2,21

2,03

9

0,2

22

4,4

9,77

2,22

2,03

10

0,2

24

4,8

10,6

2,21

2,03

11

0,2

26

5,2

11,51

2,21

2,03

12

0,2

28

5,6

12,32

2,20

2,03

13

0,2

29

5,8

12,81

2,21

2,03

14

0,2

30

6

13,22

2,20

2,03

15

0,2

31

6,2

13,7

2,21

2,03

16

0,2

32

6,4

13,8

2,16

2,03

17

0,2

33

6,6

13,8

2,09

2,03

0x01 graphic

III. Badanie wzmacniacza w ukł. sumującym.

( na jedno z wejść podajemy napięcie stałe +5V , a na drugie regulowane)

. 0x01 graphic

Lp

Uwe

Uwy

Ku-rzecz.

-

C

dz

V

V

------

1

15/75

6

1,2

7,45

6,21

2

0,2

10

2

8,42

4,21

3

0,2

15

3

9,61

3,20

4

0,2

20

4

10,74

2,69

5

0,2

25

5

11,96

2,39

6

0,2

30

6

13,11

2,19

7

0,2

31

6,2

13,39

2,16

8

0,2

32

6,4

13,52

2,11

9

0,2

33

6,6

13,72

2,08

10

0,2

34

6,8

14,06

2,07

11

0,2

35

7

14,31

2,04

12

0,2

36

7,2

14,5

2,01

13

0,2

37

7,4

14,71

1,99

14

0,2

38

7,6

14,72

1,94

15

0,2

39

7,8

14,72

1,89

IV. Badanie wzmacniacza w ukł. sumującym

( na jedno z wejść podajemy napięcie stałe -5V , a na drugie regulowane)

Lp

Uwe

Uwy

Ku-rzecz.

-

C

dz

V

V

------

1

30/75

10

4

1,06

0,27

2

0,4

15

6

1,46

0,24

3

0,4

20

8

3,57

0,45

4

0,4

25

10

6,03

0,60

5

0,4

30

12

8,33

0,69

6

0,4

35

14

10,59

0,76

7

0,4

37

14,8

11,64

0,79

8

0,4

38

15,2

12,08

0,79

9

0,4

39

15,6

12,47

0,80

10

0,4

40

16

13,04

0,82

11

0,4

41

16,4

13,5

0,82

12

0,4

42

16,8

14,03

0,84

13

0,4

43

17,2

14,46

0,84

14

0,4

44

17,6

14,72

0,84

15

0,4

45

18

14,72

0,82

Wykaz aparatury:

- Woltomierz magnetoelektryczny kl. 0,5 15, 30, 75 V

- Multimetr cyfrowy

- Wzmacniacz laboratoryjny mikro A 741 (praca dyplomowa).

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Pracownia Elektryczna i Elektroniczna.

Badanie wzmacniacza operacyjnego

_____________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

- 10 -

Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu

PRACOWNIA ELEKTRYCZNA I ELEKTRONICZNA

Imię i nazwisko:

Temat: Badanie wzmacniacza operacyjnego

Numer Ćwiczenia:

1

Rok szkolny:

2001/2002

kl.

III5

Grupa:

3

Data wykonania ćwiczenia:

25.10.2001

Data oddania ćwiczenia:

08.11.2001

Ocena:

Podpis:

Numer w dzienniku:

4