Elektronika

Laboratorium nr 4

Zastosowanie wzmacniaczy operacyjnych w układach liniowych

Wykonali: Paweł Wyszyński

Tomasz Zajkowski

Arkadiusz Żanowski

1. Pomiary charakterystyk wzmacniacza operacyjnego z rezystancyjnym obwodem sprzężenia zwrotnego

Częstotliwość maksymalna f₁ wzmacniacza operacyjnego wynosi 750 kHz.

Założono wzmocnienie k_u= -20. Wartość rezystora R₂ wyznaczono według wzoru

przy założeniu rezystancji R₁ ok. 5.1 kΩ. Dołączono również rezystancję zmniejszającą wpływ wejściowych prądów polaryzujących o wartości zbliżonej do równoległego połączenia R₁||R₂. Częstotliwość graniczną 3 decybelową dla wzmacniacza ze sprzężeniem obliczam mając f₁ oraz |k_u|=20 według zależności:

, stąd f_g=37.5 kHz.

2. Pomiary charakterystyk wzmacniacza kształtowanych za pomocą elementów R, C włączonych w obwód sprzężenia zwrotnego.

Wzmacniacz do analizy projektowano według charakterystyki bodego jak na rys 4.

Układ projektowano przez stopniowe rozbudowywanie pętli sprzężenia zwrotnego:

• Dla czestotliwości mniejszych od f_d1=20 Hz wzomocnienie jest stałe 40 dB. Zakładając R₁=2 kΩ otrzymujemy według wzoru
  wartość rezystora R₂=200 kΩ.

• Dla częstotliwości 1kHz > f > 20 Hz wzmacniacz jest układem całkującym o częstotliwości całkowania f_d1=20 Hz, a więc równolegle do R₂ przyłączono kondensator o pojemności danej wzorem
  =40nF

• 
  Powyżej f_d2=1kHz układ ma mieć stałe wzmocnienie 2, zatem w szereg z pojemnością C należy włączyć rezystancję R₃ taką, aby równolegle z R₂ tworzyła rezystancję wypadkową R_w zapewniającą wzmocnienie 2, a więc
  skąd R_w=4 kΩ czyli (R₂||R₃)=4 kΩ zatem R₃=4.1 kΩ. Między wejście nieodwracające a masę dołączono opornik 2 kΩ, który pełni analogiczną rolę jak w pierwszym badanym układzie. Ostateczny schemat przedstawiono na rys 5 poniżej:

---