E 4 - Zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych w układach liniowych, Wykonali:


Ćwiczenie nr 4:Zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych w układach liniowych.

Data:

1998-06-04

Skład grupy: Andrzej Rusiecki , Tomasz Leończuk,

Marek Prokopczyk, Adam Kozłowski.

1. Zdejmowanie charakterystyki amplitudowej wzmacniacza operacyjnego objętego rezystancyjną pętlą sprzężenia zwrotnego.

Projekt wstępny polega na obliczeniu wartości rezystorów, dla wybranego z tabeli wzmocnienia. Poniższe obliczenia przeprowadzone zostały dla wzmocnienia - 100 [V/V].

0x08 graphic
Schemat projektowanego wzmacniacza:

Znając więc ku=-100 [V/V] oraz zakładając np. R3=2k, można łatwo obliczyć wartość rezystora oznaczonego na schemacie jako R1:

0x01 graphic
[V/V], przez co: 0x01 graphic
, R1= 200k.

Przyjmując następnie założenia podane w instrukcji:

k0=150*103±20% (k0min=120*103 oraz k0max=180*103 ),

podobnie dla częstotliwości:

f0=5Hz±20% (f0min=4Hz oraz f0max=6Hz).

Posiadając powyższe dane możemy pokusić się o wyznaczenie przedziału, w którym powinna się zawierać częstotliwość graniczna fg naszego wzmacniacza.

Wykorzystując prostą zależność (1 biegun przy f0 oraz spadek od f0 w kierunku wyższych częstotliwości z prędkością 20dB/dek), można wyznaczyć częstotliwość fg (określającą przedział liniowej pracy wzmacniacza przy zadanym wzmocnieniu - dla wzmacniacza z otwartą pętlą SZ będzie to oczywiście f0 ale w naszym przypadku będzie tę częstotliwość określało poniższe równanie).

0x01 graphic
; 0x01 graphic

Tak więc korzystając z powyższych zależności oraz z rozrzutu parametrów k0 i f0, można wyznaczyć pewien zakres w którym powinna zawierać się częstotliwość f.

fgmax=10,8k

fgmin=4,8k

Próba doświadczalna dała następujące wyniki pomiarów:

f [Hz]

U [V]

21

5.85

89

6.332

238

6.324

839

6.268

1946

6.136

3315

5.917

4787

5.61

6223

5.258

7980

4.799

9746

4.350

12668

3.628

16482

2.951

21711

2.346

25006

2.081

30526

1.757

36911

1.497

44007

1.293

53628

1.101

67295

0.92

73864

0.856

98951

0.685

Powyższe punkty zobrazowane w postaci wykresu prezentują się następująco:

0x08 graphic

Z powyższego wykresu częstotliwość fg można odczytać jako 10kHz, co zawiera się w dopuszczalnym przedziale uzyskanym z wcześniejszych kalkulacji.

Jak można zauważyć charakterystyka rzeczywista odbiega nieco od idealizowanego przebiegu czysto liniowego ze spadkiem 20dB/dek. (powyżej około 15kHz spadek staje się coraz bardziej łagodny przypominając tym przebieg wykładniczy).

Pomiar tzw. SR czyli prędkości zmian napięcia wyjściowego odbywał się poprzez zasilenie układu z generatora impulsów prostokątnych i obserwacji na ekranie oscyloskopu przebiegu napięcia wyjściowego (analiza pochyłości zbocza).

Obserwowany sygnał wyjściowy narastał w czasie 40μs o wartość 20V, przez co SR=500000 V/s , co jest wartością prawie dokładnie katalogową dla tego typu wzmacniacza operacyjnego (0,5 V/μs), co świadczy o prawidłowości pomiaru parametru SR.

Jako kolejny układ do analizy wybraliśmy INTEGRATOR. Jego schemat przedstawia się następująco:

0x08 graphic

Aby uzyskać zadane w instrukcji parametry należało obliczyć R3 i C1 (założyliśmy C=680nF).

0x01 graphic

0x01 graphic
, 0x01 graphic

Otrzymany przez nas układ rzeczywiście całkował podawany na jego wejście sygnał prostokątny, jedynie jego amplituda nie była zgodna z obliczoną. Powodem tego mógł być fakt, iż sygnał jaki podawaliśmy na wejście również nie był zgodny z takim jaki przyjęliśmy do obliczeń, przez co nie można było zaobserwować sprawności działania projektowanego przez nas układu a jedynie standardowy przebieg wyjściowy układu integratora sterowanego sygnałem prostokątnym.

4

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
E 4 - Zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych w ukladach liniowych, Elektronika
Elektronika- Zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych w układach liniowych, LABORATORIUM Z ELEKTRONIKI
Elektronika - Zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych - układy liniowe, Politechnika Opolska, sprawozd
13 Liniowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych
podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych
Zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych
Zastosowanie wzmacniacza operacyjnego Wzmacniacz odwracający i nieodwracajacy
Elektronika- ZASTOSOWANIE WZMACNIACZY OPERACYJNYCH - FILTRY AKTYWNE.DOC, LABORATORIUM Z ELEKTRONIKI
Badanie elektronicznych filtrów aktywnych z zastosowaniem wzmacniaczy operacyjnych
Badanie wzmacniaczy operacyjnych w układach filtrów aktywnych, Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poz
09 - Nieliniowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych, studia, Nowy folder, Nowy folder
cw 3?danie układów z zastosowaniem wzmacniaczy operacyjnych
podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych
PE LAB 6 Zastosowanie wzmacniacza operacyjnego
zastosowanie wzm operacyjnych w ukladach nielinowych aue
podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych
4 WZMACNIACZE OPERACYJNE UKŁADY LINIOWE
wzmacniacz operacyjny zast liniowe

więcej podobnych podstron