1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budowa i zasada działania wzmacniaczy operacyjnych. Wykreślenie zmierzonych charakterystyk przejściowych dla różnych konfiguracji wejść.
2. Schematy badanych układów
Schemat układu 1
Układ proporcjonalny
Schemat układu 2
Układ ograniczający
3. Obliczenia
Krańcowe L
Lp. |
(+ -) |
(- +) |
||
|
Uwe [V] |
Uwy [V] |
Uwe [V] |
Uwy [V] |
1 |
0,001 |
0,33 |
0 |
0,31 |
2 |
0,004 |
0,37 |
0,064 |
0,56 |
3 |
0,014 |
0,51 |
0,110 |
1,21 |
4 |
0,035 |
0,81 |
0,162 |
0,93 |
5 |
0,044 |
0,95 |
0,199 |
2,47 |
6 |
0,049 |
1,00 |
0,248 |
3,17 |
7 |
0,058 |
1,14 |
0,293 |
3,80 |
8 |
0,062 |
1,20 |
0,356 |
4,69 |
9 |
0,084 |
1,51 |
0,430 |
4,79 |
10 |
0,089 |
1,58 |
0,510 |
4,79 |
11 |
0,112 |
1,91 |
|
|
12 |
0,143 |
2,25 |
|
|
13 |
0,170 |
2,72 |
|
|
14 |
0,198 |
3,13 |
|
|
15 |
0,228 |
4,39 |
|
|
16 |
0,367 |
5,50 |
|
|
17 |
0,421 |
6,27 |
|
|
18 |
0,446 |
6,59 |
|
|
19 |
0,510 |
7,62 |
|
|
20 |
0,529 |
7,63 |
|
|
Krańcowe P
Lp. |
(+ -) |
(- +) |
||
|
Uwe [V] |
Uwy [V] |
Uwe [V] |
Uwy [V] |
1 |
0 |
0,13 |
0 |
0,11 |
2 |
0,0,56 |
0,065 |
0,102 |
1,27 |
3 |
0,100 |
1,27 |
0,155 |
1,92 |
4 |
0,154 |
2,02 |
0,186 |
2,34 |
5 |
0,199 |
2,66 |
0,242 |
2,95 |
6 |
0,258 |
3,50 |
0,297 |
3,62 |
7 |
0,332 |
4,40 |
0,365 |
4,40 |
8 |
0,407 |
5,61 |
0,390 |
4,79 |
9 |
0,486 |
6,72 |
0,515 |
4,79 |
10 |
0,517 |
7,15 |
|
|
11 |
0,530 |
7,34 |
|
|
12 |
0,542 |
7,35 |
|
|
Potencjometr na środku
Lp.
|
(+ -) |
(- +) |
||
|
Uwe [V] |
Uwy [V] |
Uwe [V] |
Uwy [V] |
1 |
0 |
0,06 |
0 |
0,04 |
2 |
0,67 |
0,97 |
0,064 |
0,83 |
3 |
0,100 |
1,45 |
0,100 |
1,33 |
4 |
0,176 |
2,50 |
0,154 |
2,11 |
5 |
0,214 |
3,05 |
0,201 |
2,76 |
6 |
0,283 |
4,03 |
0,235 |
3,22 |
7 |
0,361 |
5,13 |
0,273 |
3,83 |
8 |
0,412 |
5,81 |
0,294 |
4,08 |
9 |
0,504 |
7,14 |
0,331 |
4,60 |
10 |
0,526 |
7,46 |
0,518 |
4,79 |
11 |
0,540 |
7,46 |
|
|
Układ ograniczający
Lp.
|
(+ -) |
(- +) |
||
|
Uwe [V] |
Uwy [V] |
Uwe [V] |
Uwy [V] |
1 |
0 |
0,002 |
0 |
0,002 |
2 |
0,054 |
0,009 |
0,067 |
0,007 |
3 |
0,101 |
0,015 |
0,120 |
0,014 |
4 |
0,148 |
0,021 |
0,198 |
0,024 |
5 |
0,198 |
0,028 |
0,274 |
0,034 |
6 |
0,230 |
0,032 |
0,332 |
0,041 |
7 |
0,290 |
0,040 |
0,399 |
0,050 |
8 |
0,340 |
0,046 |
0,485 |
0,061 |
9 |
0,366 |
0,055 |
0,502 |
0,063 |
10 |
0,405 |
0,057 |
0,524 |
0,066 |
11 |
0,482 |
0,065 |
0,525 |
0,066 |
12 |
0,522 |
0,070 |
|
|
4. Wykresy
Wykres dla schematu proporcjonalnego
Wykres dla układu ograniczającego odczytany z oscyloskopu.
Charakterystyka statyczna dla układu ograniczającego
5.Wnioski
Jeżeli Uwe < Uod, to wzmacniacz całkujący znajduje się w stanie nasycenia przy dodatnim napięciu wejściowym, a dla Uwe > Uod znajduje się w stanie nasycenia przy ujemnym napięciu wejściowym.
W ogranicznikach obwód ograniczający zapewnia skokową zmianę współczynnika sprzężenia zwrotnego i w następstwie zmianę wzmocnienia wzmacniacza ze sprzężeniem zwrotnym. Przy dodatnim napięciu wejściowym napięcie na wyjściu wzmacniacza jest ujemne, w związku, z czym przewodzi dioda D1, a dioda D2 nie przewodzi. Przy ujemnym napięciu wejściowym napięcie na wyjściu wzmacniacza jest dodatnie przewodzi dioda D2, a dioda D1 jest w stanie zaporowym.