Politechnika Wrocławska Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych |
Skład grupy: Jarosław Jasiński Piotr Marteliński |
Wydział: elektryczny Rok: 2 Pon. Godz.11:15 Grupa: 3 Rok akad. : 2013/2014 |
---|---|---|
Laboratorium Podstaw Elektroniki | ||
Data ćw. : 16.12.2013 Nr ćwiczenia : 10 |
Temat: WZMACNIACZ RÓŻNICOWY NA WZMACNIACZU OPERACYJNYM |
Ocena: Podpis: |
Cel ćwiczenia:
Praktyczne poznanie układu generatora fali sinusoidalnej, tzw. Czwórnikowego na wzmacniaczu operacyjnym z selektywnym układem RC, dobór elementów, warunki wzbudzenia i stabilnej pracy układu, wpływ zasilania i obciążenia.
Spis przyrządów:
Makieta wzmacniacza operacyjnego
Multimetr METEX MXD-4660A
Zasilacz ZSM-1/97
Rezystor dekadowy OD-Rb
Schemat układu:
Wyniki pomiarów:
fo =1054 [Hz] | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Uo =8,95 [V] | |||||||
10.3.2 | |||||||
Lp. | Warunki badania | Odczyty | Obliczenia | ||||
pkt. | Rl | Usup | f | Uo | R1 | ᵟf | |
[kΩ] | [V] | [kHz] | [V] | [Ω] | [%] | ||
1 | 10.3.2 | ∞ | ±15 | 1,052 | 4,001 | 1497,8 | - |
2 | 10.3.4 | 1 | ±15 | 1,051 | 3,999 | -0,095 | |
3 | 10.3.4 | ∞ | ±9 | 1,050 | 3,999 | -0,19 | |
4 | 10.3.4 | ∞ | +15/-9 | 1,050 | 4,000 | -0,19 | |
5 | 10.3.4 | ∞ | +9/-15 | 1,050 | 4,000 | -0,19 |
10.3.3 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Lp. | Typ | Odczyty-pomiary | Obliczenia | |||
Uo | Uo | f | R1 | ᵟf | ᵟR1 | |
[V] | [V] | [kHz] | [Ω] | [%] | [%] | |
1 | 8,5 | 8,541 | 1,054 | 1356,8 | 0,19 | -9,4 |
2 | 8,0 | 8,022 | 1,054 | 1364,8 | 0,19 | -8,9 |
3 | 7,5 | 7,505 | 1,054 | 1373,8 | 0,19 | -8,3 |
4 | 7,0 | 7,003 | 1,053 | 1383,8 | 0,095 | -7,6 |
5 | 6,5 | 6,507 | 1,052 | 1395,2 | 0 | -6,9 |
6 | 6,0 | 6,002 | 1,052 | 1409,5 | 0 | -5,9 |
7 | 5,5 | 5,502 | 1,052 | 1425,5 | 0 | -4,8 |
8 | 5,0 | 5,004 | 1,052 | 1444,8 | 0 | -3,5 |
9 | 4,5 | 4,502 | 1,051 | 1468,4 | -0,095 | -2,0 |
10 | 4,0 | 4,002 | 1,051 | 1497,7 | -0,095 | -0,0067 |
11 | 3,5 | 3,502 | 1,052 | 1535,7 | 0 | 2,5 |
12 | 3,0 | 3,007 | 1,052 | 1582,9 | 0 | 5,7 |
13 | 2,5 | 2,503 | 1,054 | 1644,2 | 0,19 | 9,8 |
14 | 2,0 | 2,002 | 1,055 | 1709,7 | 0,29 | 14 |
15 | 1,75 | 1,7523 | 1,056 | 1735,7 | 0,38 | 16 |
16 | 1,5 | 1,5334 | 1,056 | 1742,0 | 0,38 | 16 |
R2a=3,9 [kΩ] ; fo =1,053 [kHz] ; Uo=8,905 [V] ; R1=659,6[Ω]
10.3.2 b | ||||
Lp. | Warunki badania | Odczyty | Obliczenia | |
pkt. | Rl | Usup | f | |
[kΩ] | [V] | [kHz] | ||
1 | 10.3.2 | ∞ | ±15 | 1,047 |
2 | 10.3.4 | 1 | ±15 | 1,047 |
3 | 10.3.4 | ∞ | ±9 | 1,045 |
4 | 10.3.4 | ∞ | +15/-9 | 1,046 |
5 | 10.3.4 | ∞ | +9/-15 | 1,046 |
10.3.3 b | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Lp. | Typ | Odczyty-pomiary | Obliczenia | |||
Uo | Uo | f | R1 | ᵟf | ᵟR1 | |
[V] | [V] | [kHz] | [Ω] | [%] | [%] | |
1 | 8,5 | 8,504 | 1,053 | 662,6 | 0,57 | -11 |
2 | 8,0 | 8,003 | 1,053 | 666,6 | 0,57 | -10 |
3 | 7,5 | 7,501 | 1,053 | 671,3 | 0,57 | -9,4 |
4 | 7,0 | 7,006 | 1,052 | 676,5 | 0,48 | -8,7 |
5 | 6,5 | 6,508 | 1,052 | 682,7 | 0,48 | -7,8 |
6 | 6,0 | 6,046 | 1,052 | 689,3 | 0,48 | -6,9 |
7 | 5,5 | 5,504 | 1,050 | 698,7 | 0,29 | -5,7 |
8 | 5,0 | 5,005 | 1,050 | 709,9 | 0,29 | -4,1 |
9 | 4,5 | 4,502 | 1,048 | 723,4 | 0,096 | -2,3 |
10 | 4,0 | 4,011 | 1,047 | 739,9 | 0 | -0,095 |
11 | 3,5 | 3,507 | 1,046 | 762,9 | -0,096 | 3,0 |
12 | 3,0 | 3,008 | 1,044 | 793,9 | -0,29 | 7,2 |
13 | 2,5 | 2,504 | 1,043 | 839,9 | -0,39 | 13 |
14 | 2,0 | 2,004 | 1,044 | 909,9 | -0,29 | 23 |
15 | 1,75 | 1,7509 | 1,048 | 968,9 | 0,096 | 31 |
16 | 1,5 | 1,5065 | 1,053 | 1039,9 | 0,57 | 40 |
17 | 1,25 | 1,2503 | 1,056 | 1094,9 | 0,86 | 48 |
18 | 1,0 | 1,0198 | 1,057 | 1114,9 | 0,96 | 51 |
Wykresy:
Do 10.3.3
Do 10.3.3b
Przykładowe obliczenia:
$_{f} = \frac{f - f_{n}}{f_{n}}*100\% = \frac{1,054\ kHz - 1,052\ kHz}{1,052\ kHz}*100\% = 0,19\ \lbrack\%\rbrack$,
$_{\text{Uo}} = \frac{U - U_{o}}{U_{o}}*100\% = \frac{3,999\ V - 4,001\ V}{4,001\ V}*100\% = - 0,050\ \lbrack\%\rbrack$,
$_{R1} = \frac{R - R1}{R1}*100\% = \frac{1356,8\ \mathrm{\Omega} - 1497,8\ \mathrm{\Omega}}{1497,8\ \mathrm{\Omega}}*100\% = - 9,4\ \lbrack\%\rbrack$,
Wnioski:
Po odłączeniu rezystora R1 napięcie na wyjściu spada do około 100 mV napięcia stałego, a po przyłączeniu „zwory” do masy za R1 napięcie na wyjściu wzrasta do napięcia nasycenia. Wyniki sprzed zajęć z otrzymanymi wynikami z pomiarów różnią się od siebie, rezystancja R1 o -15% a częstotliwość fo o 1%. Dla pierwszego układu gdzie R2a=8,2 kΩ, R1 powinniśmy dobrać z przedziału pomiędzy 1444,8 - 1535,7 Ω, zaś dla drugiego układu gdzie R2a=3,9 kΩ, R1 powinno zawierać się w przedziale pomiędzy 793,9 - 909,9 Ω.
Tabela 1.
R1 [Ω] | fo [kHz] | |
---|---|---|
Obliczenia sprzed zajęć | 1284,6 | 1,063 |
Obliczenia z pomiarów | 1497,8 | 1,052 |