TERMIN ZAJĘĆ WTOREK GODZINA 1015 |
LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH |
ĆWICZENIE NR 10 WZMACNIACZE OPRRACYJNE |
GRUPA 4
MADEJ PAWEŁ
|
DATA 4.11.97 |
OCENA |
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z podstawami analogowej, elektronicznej techniki obliczeniowej, a szczególnie z zasadami prostych członów operacyjnych maszyny liczącej.
Układ sumatora odwracającego zbudowanego na wzmacniaczu operacyjnym uA741.
f2=1923Hz , f1=416Hz , R1N=R2N=2 kW , R5=10 kW
A=30mV A=30mV
Zasada działania jest następująca:
Oscylogramy przebiegów wyjściowych znajdują się na dołączonej kartce.
W ćwiczeniu badaliśmy:
- wpływ zmian wartości R1n,R2n,Rs na przebieg wyjściowy:
zmieniliśmy R1n na 5,1kW rys.2
zmieniliśmy R2n na 5,1kW rys.3
zmieniliśmy Rs na 30kW rys.4
.
3.Układ całkujący:
R1N=30kW , R2N=2MW , Rs=10kW , C3N=100nF
Działanie układu można wyjaśnić następująco:
W tym punkcie badaliśmy wpływ rezystancji Rs, R1N , R3N , R7N oraz pojemności C3n na kształt przebiegu wyjściowego.
zmieniliśmy R1n na 51kW rys.6
zmieniliśmy R7n na 1kW rys.9
zmieniliśmy Rs na 1kW rys.7
zmieniliśmy C3n na 1nF rys.8
4.Układ różniczkujący:
Działanie układu oparte jest na następującej zasadzie:
Ponieważ: F1(p)=R, F2(p)=1/pC to otrzymamy:
W tym punkcie badaliśmy wpływ rezystancji sprzęgającej Rs, rezystancji R1N , R6N , R7N oraz pojemności C2n na kształt przebiegu wyjściowego.
zmieniliśmy R1n na 100kW rys.11
zmieniliśmy R6n na 20kW rys.12
zmieniliśmy R7n na 1kW rys.13
zmieniliśmy Rs na 30kW rys.14
zmieniliśmy C2n na 100nF rys.15
zmieniliśmy C2n na 1nF rys.16
5.Wnioski.
W pierwszym punkcie ćwiczenia badaliśmy układ sumatora odwracającego fazę. Na wejście podaliśmy dwa przebiegi o jednakowych amplitudach pierwszy przebieg był przebiegiem prostokątnym drugi natomiast sinusoidą.
Oscylogramy przebiegów wyjściowych przedstawiono na rysunkach od 1 do 4.
Z uzyskanych oscylogramów zauważamy ,że za pomocą R1n i R2n możemy wpływać na wartość amplitudy drgań przebiegu.
Na (rys.5) przedstawiony jest oscylogram napięcia wyjściowego integratora nieodwracającego. Widoczne są na nim punkty nieciągłości w pobliżu szczytów przebiegu trójkątnego.Zwiazane jest to z wartością transmitancji układu ze sprzężeniem zwrotnym,która w tym przypadku wynosi:
gdzie: -transmitancja układu bez pętli sprzężenia zwrotnego
-współczynnik sprzężenia zwrotnego
-impedancja pętli
-impedancja wejściowa układu
Jedynka w mianowniku decyduje właśnie o tej nieciągłości.Jeżeli iloczyn jest duży (>1000) to ta stała nie ma praktycznie znaczenia i nieciągłość przebiegu jest niezauważalna.Tak więc przez odpowiedni dobór R1n i C1n wpływamy na kształt całkowanego przebiegu. widoczne jest to na (rys.6) gdzie ta nieciągłość jest prawie niezauważalna.
W przypadku integratora odwracającego otrzymane oscylogramy są zgodne z oczekiwaniami.Poprzez zamianę pojemności C3n z 1n na 360p. zmieniamy współczynnik sprzężenia zwrotnego,a tym samym transmitancja układu wzrasta (rys.7 i rys.8).Zauważamy również, że im większa jest częstotliwość całkowania tym kształt przebiegu wyjściowego jest bardziej zbliżony do idealnego.