Politechnika Radomska Wydział Transportu		LABORATORIUM Układy Elektroniczne			Data:
Imię i Nazwisko:			Grupa:	Zespół:	Rok akademicki
Nr ćwiczenia: 1	Temat: Badanie wzmacniacza operacyjnego.				Ocena i podpis:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z działaniem i własno-śćiami wzmacniacza operacyjnego.

Przebieg ćwiczenia:

Układ pomiarowy wzmacniacza operacyjnego:

Przed przystąpieniem do pomiarów należało zrównoważyć wzmacniacz

1. Wyznaczenie charakterystyki przejściowej wzmacniacza:

Tabela pomiarowa:

dla k=10.

Uwe[V]	1,63	2,02	2,54	2,61	2,68	3,3	3,58
Uwy[V]	16,35	20,2	25,45	26,1	26,85	33	35,8
ku[dB]	20,01	20	20,01	20	20,01	20	20

Charakterystyka przejściowa U_wy= f (U_we), k_u = f (U_we)

Tabela pomiarowa:

dla k=1.

Uwe[V]	1,16	1,53	2,02	2,44	2,96	3,25
Uwy[V]	1,16	1,53	2,02	2,44	2,96	3,25
ku[dB]	0	0	0	0	0	0

Charakterystyka przejściowa U_wy = f (U_we)

Tabela pomiarowa:

dla k=0,1.

Uwe[V]	1,205	1,76	2,295	3,03	3,325
Uwy[mV]	120,5	176,5	229,5	303	332,5
ku[dB]	-20	-19,97	-20	-20	-20

Charakterystyka przejściowa U_wy = f (U_we), k_u = f (U_we)

2. Wyznaczenie charakterystyki częstotliwościowej wzmacniacza:

a). Układ bez inercji (bez kondensatora C_F).

Tabele pomiarowe:

dla k=10. Uwe = 0,5 [V].

f [kHz]	0,01	0,1	1	10	26	40	50	60	80	100
Uwy[V]	5,02	5,03	5,04	4,95	3,5	2,43	2,02	1,75	1,4	1,13

dla k=1. Uwe = 0,5 [V].

f [kHz]	0,01	0,1	1	10	50	70	100
Uwy[V]	0,48	0,48	0,48	0,48	0,48	0,48	0,48

dla k=0,1. Uwe = 0,5 [V].

f [kHz]	0,01	0,1	1	10	50	70	100
Uwy[V]	0,049	0,049	0,049	0,049	0,049	0,049	0,049

Charakterystyki częstotliwościowe U_wy = f (f) przy U_we = 0,5 V = const.

Charakterystyki częstotliwościowe k_u = f (f) przy U_we = 0,5 V = const.

Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B_3dB = 26 kHz

b). Układ z inercją (z kondensatorem C_F =22nF ).

dla k=10.

Tabela pomiarowa:

f [kHz]	0,01	0,1	1	3	8	10	30
Uwy[V]	0,049	0,048	0,041	0,026	0,012	0,01	0,001

Charakterystyka częstotliwościowa U_wy = f (f) przy U_we = 0,5 V = const.

Charakterystyka częstotliwościowa k_u = f (f)

Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B_3dB = 14,1 kHz

dla k=1.

Tabela pomiarowa:

f [kHz]	0,01	0,1	0,3	0,6	1	3	7	10	40
Uwy[V]	0,49	0,41	0,26	0,15	0,07	0,03	0,012	0,004	0,001

Charakterystyka częstotliwościowa U_wy = f (f) przy U_we = 0,5 V = const.

Charakterystyka częstotliwościowa k_u = f (f)

Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B_3dB =7,2 kHz

dla k=0,1.

Tabela pomiarowa:

f [kHz]	0,01	0,1	1	10	20	30	50	80	100
Uwy[V]	0,049	0,049	0,041	0,007	0,004	0,002	0,001	0,0003	0,0002

Charakterystyka częstotliwościowa U_wy = f (f) przy U_we = 0,5 V = const.

Charakterystyka częstotliwościowa k_u = f (f)

Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B_3dB = 30,2 kHz

Wnioski i spostrzeżenia:

1. Wyznaczając charakterystykę przejściową U_wy = f (U_we), zauważyliśmy, że wraz ze wzrostem wzmocnienia k charakterystyka ta ma charakter liniowy dla każdego wzmocnienia.

2. Wyznaczając charakterystyki częstotliwościowe zauważyliśmy, że wartość wzmocnienia k wzmacniacza operacyjnego jest stała, lecz w określonym paśmie częstotliwości.

3. Pasmo częstotliwości jest tym szersze im mniejsze jest wzmocnienie k. Dla k = 0,1 ( -20dB ) przenoszone są częstotliwości rzędu MHz, dla k = 1 ( 0dB ) również przenoszone są częstotliwości rzędu MHz, zaś dla k = 10 ( +20dB ) pasmo to jest wąskie f ∈ (0;26)kHz.

4. Włączenie w tor sprzężenia zwrotnego kondensatora C_F powoduje zmniejsze-nie pasma częstotliwości, ponieważ powstaje nam wtedy zamodelowany na wzmacniaczu operacyjnym człon inercyjny I rzędu o transmitancji operatoro-wej
   . Teoretycznie wiadomo, że dla częstotliwości mniejszych od
   wzmocnienie k jest stałe, zaś dla częstotliwości większych od
   występuje tłumienie wzmocnienia o 20dB/dek.

5. Wzmacniacz rzeczywisty ma ograniczoną wartość wzmocnienia i pasmo przenoszenia.

1

14,1

0,85

-14,14

1,2

14,14

33Ω

3,3k

33k

R₆

R₅

R₄

We

+ −

+ E

- E

równoważenie

Wy

+

-

ULY 7741

+ E

180k

30,2

48,01

7,2

38,16

38,16

3,3k

330Ω

R₃

We

3,3k

R₂

33k

R₁

28nF

110pF

---