wzmoper


POLITECHNIKA ŚLĄSKA

W GLIWICACH

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Rok akademicki 1999/2000

LABORATORIUM Z ELEKTRONIKI:

BADANIE WZMACNIACZA OPERACYJNEGO.

Grupa I, Sekcja 5

Skład sekcji:

DAWID JENDROSKA

ADRIAN BOROK

MICHAŁ MIETŁA

MICHAŁ MARZEC

CEL ĆWICZENIA

Celem naszego ćwiczenia było badanie wzmacniacza operacyjnego w układach odwracającym, nieodwracającym i wtórnika emiterowego.

Wyznaczanie współczynników wzmocnienia dla układów wzmacniaczy odwracającego i nieodwracającego przy różnych wartościach rezystancji R1 i R2.

Wyznaczenie rezystancji wejściowej w układzie wtórnika napięciowego.

Wyznaczenie pomiarowo charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej, także zbadanie wpływu elementów obwodu kompensacji częstotliwościowej na tą charakterystykę.

SCHEMATY I TABELE POMIAROWE.

Schemat wzmacniacza odwracającego.

0x08 graphic

Układ był zasilany z generatora sinusoidalnego częstotliwością f=1000Hz przy pojemnościach stałych C56=200pF , C18=5nF.

Zmienialiśmy wartości rezystancji R1,R2 tym samym zmieniając wzmocnienie napięciowe wzmacniacza operacyjnego.

Tak otrzymane wzmocnienie porównywaliśmy ze wzmocnieniem otrzymanym na podstawie pomiaru napięć na wejściu UWE i na wyjściu UWYJ oscyloskopem.

0x08 graphic
Wartość wzmocnienia obliczaliśmy z zależności:

Znak `-` wynika z tego że napięcie na wyjściu jest odwrócone o 180o względem napięcia wejściowego.

Zestawienie wyników pomiarów dla układu odwracającego z obliczonymi wartościami wzmocnienia napięciowego K

R1=1k

UWE=130mV

R2=100k

UWY=13V

K=100

K=100

R1=1k

UWE=110mV

R2=10k

UWY=1V

K=10

K=9.1

R1=10k

UWE=150mV

R2=10k

UWY=150mV

K=1

K=1

R1=10k

UWE=150mV

R2=100k

UWY=1.5V

K=10

K=10

Następnie badaliśmy układ wzmacniacza nieodwracającego. Schemat wykorzystywany do wykonania niezbędnych pomiarów zamieszczony jest poniżej:

0x08 graphic

Układ ten był zasilany z generatora przy f=1000Hz.

Wzmocnienie napięciowe układu możemy wyznaczyć z zależności:

0x08 graphic

Zestawienie otrzymanych wyników:

R1=1k

UWE=250mV

R2=100k

UWY=250V

K=101

K=100

R1=1k

UWE=250mV

R2=10k

UWY=2.75V

K=11

K=11

R1=10k

UWE=250mV

R2=10k

UWY=0.5V

K=2

K=2

R1=10k

UWE=250mV

R2=100k

UWY=3V

K=11

K=12

Kolejnym etapem ćwiczenia było wyznaczenie rezystancji wejściowej wzmacniacza połączonego w układzie wtórnika.

Schemat na podstawie którego dokonaliśmy pomiarów:

0x08 graphic

I sposób wyznaczenia RWE.

W układzie zasilanym sygnałem o stałej amplitudzie dokonywaliśmy zmian pozycji klucza K.

Napięcie wyjściowe było mierzone za pomocą oscyloskopu.

Otrzymane wyniki są następujące:

Przełącznik K w pozycji otwartej: UWYO=7V

Przełącznik K w pozycji zamkniętej: UWYZ=12V

R2=1 MΩ

Na podstawie dokonanych pomiarów możemy obliczyć RWE korzystając z zależności:

0x08 graphic

RWE=1.4 MΩ

II sposób wyznaczenie RWE.

Utrzymujemy na wyjściu wzmacniacza stałą amplitudę napięcia, zmieniając jedynie napięcie wejściowe tak aby zachować tę zależność.(sygnał podawany na wejście przez R2 oraz przy zwartym R2)Korzystamy w celu obliczenia RWE ze wzoru:

0x08 graphic

UWEZ=7V

UWEO=12V

R2=1 MΩ

Skąd RWE=1.4 MΩ

Kolejnym elementem ćwiczenia było zdjęcie ch-ki amplitudowo częstotliwościowej dla układu wzmacniacza nieodwracającego(układ połączeń został przedstawiony wcześniej).

Otrzymana tabela pomiarowa przy R1=10k, R2=10k ,UWE=6V,C56=200pF ,C18=5nF

f[Hz]

UWY[V]

1000

12

2000

12

3000

12

4000

12

5000

12

6000

12

7000

12

8000

12

9000

12

10000

10

20000

6

25000

5

30000

3,5

Przy R1=10k, R2=10k ,UWE=6V,C56=20pF ,C18=500pF

f[Hz]

UWY[V]

10000-90000

12

100000

7

200000

5.6

300000

2.5

Na podstawie otrzymanych wyników sporządziliśmy wykresy:

Przy C56=200pF ,C18=5nF

0x08 graphic

Charakterystyka ampitudowo-częstotliwościowa. Przy C56=20pF ,C18=500pF

0x08 graphic

0x08 graphic

WNIOSKI

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów i sporządzonych charakterystyk można zauważyć, że na szerokość pasma przenoszenia wzmacniacza operacyjnego mają wpływ wartości kondensatorów kompensujących C56 i C18 Dla wartości C56 = 20 pF i C18 = 500 pF pasmo przepuszczania jest najszersze, natomiast dla wartości C56 = 200pF i C18 = 5 nF pasmo to jest najwęższe Na podstawie otrzymanych charakterystyk można także odczytać częstotliwości przy których następuje gwałtowna zmiana współczynnika wzmocnienia (wartości te są zaznaczone na ch-kach, zależą one od elementów wchodzących w skład obwodu kompensującego).

Na podstawie dokonanych pomiarów w celu wyznaczenia współczynników wzmocnienia napięciowego przy pomocy oscyloskopu doszliśmy do wniosku ,że jest to metoda pozwalająca na dość dokładne sprawdzenie wartości wzmocnienia. Wartości te jednak są obarczone błędem wynikającym z odczytu ze skali oscyloskopu.

Na podstawie wartości odczytanych z oscyloskopu(mierzyliśmy podwojoną amplitudę sygnału) i na podstawie znajomości wartości rezystancji włączanych w obwód wzmacniacza można określić współczynnik wzmocnienia napięciowego w układach wzmacniacza odwracającego i nieodwracającego(wzory zamieszczono w sprawozdaniu).

Jak wynika z obliczeń współczynnik ten wyznaczony za pomocą oscyloskopu i na podstawie znajomości rezystancji dla konkretnego połączenia przyjmuje prawie te same wartości, mały błąd wynika z niedokładnego odczytu ze skali oscyloskopu.

Pomiar rezystancji wtórnika pozwala na wyznaczenie tej rezystancji dwoma sposobami. Oba są prawidłowe i pozwalają na wyznaczenie tej samej rezystancji wejściowej RWE=1,4MΩ.

1

8

C18

C56

UWY

UWE

R3

UR

R1

R2

~

0x01 graphic

C18

C56

UWY

UWE

R3

UR

R1

R2

~

0x01 graphic

K

C18

C56

UWY

UWE

R2

~

0x01 graphic

0x01 graphic

K=g(f)



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
12 WzmOperid 13315 Nieznany
elektr-wzmoper, EiE labo, Elektronika i Energoelektronika. Laboratorium, 07. Wzmacniacz operacyjny –
wzmopenasza
Wzmacniacz operacyjny, WZMOPE~1, POLITECHNIKA RADOMSKA
Folia wzmoperacyjny
12 WzmOperid 13315 Nieznany
12 WzmOper

więcej podobnych podstron