Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z najprostszymi układami zbudowanymi przy użyciu tylko jednego wzmacniacza operacyjnego oraz liniowych elementów R , L , C .
W ćwiczeniu zbadaliśmy dwa układy :
wzmacniacz odwracający fazę
wzmacniacz nieodwracający fazy
Przebieg ćwiczenia
Badanie wzmacniacza odwracającego fazę przeprowadziliśmy w układzie przedstawionym na rys.
1 ) Zasilanie napięciem stałym U1 = 0,91 [V]
wzmocnienie ku = 1 , 5 , 10
Rf = 1kΩ
R1 = 1kΩ U0 = - 0,91 [V]
R1 = 5kΩ U0 = - 4,57 [V]
R1 = 10kΩ U0 = - 9,14 [V]
2 ) Zasilanie napięciem sinusoidalnym
f = 50 Hz ku = 1 | U1 | = 0,42 [V] | U0 | = 0,42 [V]
Zmieniając częstotliwość zasilania sprawdzaliśmy , kiedy napięcie wyjściowe obniży się o 3dB
| U0 | / 2 = 0,297 [V] dla f = 207,3 kHz
Ponadto sprawdziliśmy do jakiej częstotliwości nie występuje przesunięcie fazowe
Dla naszego układu częstotliwość ta wyniosła 30 kHz
Badanie wzmacniacza nieodwracającego fazy wykonaliśmy w układzie przedstawionym na rys.
1 ) Zasilanie napięciem stałym U0 = 0,99 [V]
wzmocnienie ku = 1 , 5 , 10
R = 1kΩ R1 = 1kΩ
Rf = 0kΩ U0 = 0,99 [V]
Rf = 4kΩ U0 = 4,75 [V]
Rf = 9kΩ U0 = 9,94 [V]
2 ) Zasilanie napięciem sinusoidalnym
f = 50 Hz R = 1kΩ Rf = 0 R1 = 1 kΩ
ku = 1 | U1 | = 0,44 | U0 | =0,44
zmieniając częstotliwość sprawdzaliśmy , kiedy napięcie wyjściowe obniży się o 3 dB
| U0 | / 2 = 0,311 [V] dla f = 216 kHz
Przesunięcia fazowego nie zauważyliśmy do częstotliwości 30 kHz
Wnioski
Ćwiczenie , które przeprowadziliśmy przybliżyło nam istotę działania wzmacniaczy operacyjnych , dla zasilania napięciem stałym , oraz przemiennym.
Wzmacniacze realizowały wzmocnienie bez żadnych zastrzeżeń , przy napięciu sinusoidalnym także dla niskich częstotliwości .Przy częstotliwościach wyższych następowało przesunięcie fazy - dla naszych układów powyżej 30 kHz - . Wraz ze zwiększaniem częstotliwości przesunięcie fazowe stawało się wyraźniejsze , a moduł napięcia wyjściowego malał.