sem. VI

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

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania wybranych wzmacniaczy operacyjnych i ich zastosowaniem.

Przebieg ćwiczenia:

Układy pomiarowe:

1. Konwerter prąd-napięcie.

Schemat układu podstawowego konwertera prąd-napięcie.

2. Układy ograniczników napięcia.

Symetryczny ogranicznik napięcia z diodami Zenera.

Schemat precyzyjnego jednostronnego nieodwracającego ogranicznika napięcia.

3. Układy komparatorów napięcia.

Schemat układu dyskryminatora progowego (układ sumujący).

Schemat układu dyskryminatora progowego z histerezą (układ różnicowy).

1. Wyznaczenie charakterystyki przejściowej wzmacniacza:

Tabela pomiarowa:

dla k=10.

Uwe[V]	0,45	0,26	1,39	1,85	2,29	2,45	2,72	3,25	3,40	4,00	3,12
Uwy[V]	4,45	9,26	13,9	18,9	22,9	24,5	27,2	28,8	29,5	35,0	27,1

Charakterystyka przejściowa U_wy = f (U_we)

Tabela pomiarowa:

dla k=1.

Uwe[V]	0,49	0,96	1,51	1,96	2,48	2,95	6,15	11,9	17,9
Uwy[V]	0,46	0,91	1,38	1,81	2,23	2,75	5,50	11,8	16,1

Charakterystyka przejściowa U_wy = f (U_we)

Tabela pomiarowa:

dla k=0,1.

Uwe[V]	10	4,9	1
Uwy[mV]	1,05	0,49	0,09

Charakterystyka przejściowa U_wy = f (U_we)

2. Wyznaczenie charakterystyki częstotliwościowej wzmacniacza:

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

dla k=0,1.

Tabela pomiarowa:

f [kHz]	0,02	0,1	1	10	20	25	Uwe= 0,34V
Uwy [V]	0,037	0,037	0,037	0,037	0,035	0,034
f [kHz]	30	40	50	60	70	90
Uwy [V]	0,033	0,030	0,029	0,028	0,027	0,026

Tabela pomiarowa:

f [kHz]	0,02	0,1	1	10	20	25	Uwe= 0,34V
Uwy [V]	0,37	0,36	0,36	0,36	0,36	0,36
f [kHz]	30	60	80	90	98	99
Uwy [V]	0,36	0,36	0,36	0,359	0,352	0,35

Charakterystyka częstotliwościowa U_wy = f (f) przy U_we = 1V = const.

dla k = 10.

Tabela pomiarowa:

F [Hz]	20	100	1000	10000	20000	25000	30000	32000	Uwe= 0,34V
Uwy [V]	3,4	3,4	3,4	3,4	3,3	3,2	2,9	2,8
F [kHz]	34	36	38	40	44	46	48	50
Uwy [V]	2,7	2,6	2,5	2,4	2,21	2,12	2,0	2,0

Charakterystyka częstotliwościowa U_wy = f (f) przy U_we = 0,34V = const.

b). Układ z inercją (z kondensatorem C ).

dla k=0,1.

Tabela pomiarowa:

f [Hz]	20	25	30	35	40	45	Uwe=1V
Uwy [V]	1,98	1,71	1,49	1,30	1,12	1,06
f [kHz]	55	70	80	100	120	140
Uwy [V]	0,88	0,70	0,62	0,49	0,42	0,36

Charakterystyka częstotliwościowa U_wy = f (f) przy U_we = 1V = const.

Wnioski i spostrzeżenia:

1. Wyznaczając charakterystykę przejściową U_wy = f (U_we), zauważyliśmy, że wraz ze wzrostem wzmocnienia k charakterystyka ta ulega zakrzywieniu (dla k = 0,1;1 jest ona liniowa, zaś dla k = 10 uległa ona zakrzywieniu).

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 = 0,1przenoszone są częstotliwości rzędu MHz, dla k = 1 pasmo to zawiera się w przedziale f ∈ (0;125)kHz, zaś dla k = 10 pasmo to jest wąskie f ∈ (0;12,5)kHz.

4. Włączenie w tor sprzężenia zwrotnego kondensatora C powoduje zmniejszenie pasma częstotliwości, ponieważ powstaje nam wtedy zamodelowany na wzmacniaczu operacyjnym człon inercyjny I rzędu o transmitancji operatorowej
   . 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

---