Sprawozdanie.

Przedmiot: Systemy pomiarowe.

Piotr Kawka 246805

Grzegorz Kotnarowski 246806

Laboratorium nr. 2

Wzmacniacz operacyjny.

1. Cel ćwiczenia i stanowisko pomiarowe.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z zasadą działania i charakterystyką wzmacniacza operacyjnego, odwracającego i nieodwracającego. Należało wartość maksymalnego napięcia wejściowego które wzmacniacz może przetworzyć.

Najpierw dokonano pomiarów napięcia wejściowego stałego o różnych wartościach, potem przeprowadzono pomiar sygnału sinusoidalnego o zmiennej amplitudzie.

Schemat podłączenia odpowiednio wzmacniacza odwracającego , oraz nieodwracającego:

Natomiast współczynnik wzmocnienia określony jest wzorami:

Wzm. odwracający: Ku = - R₂/R₁ = -2,2

Wzm. nieodwracający: Ku = 1 + R₂/R₁ = 3,2

Zastosowane rezystory: R1 = 1kΩ R2 = 2k2Ω

1. Wyniki.

1. Wyniki pomiarów dla wzmacniacza odwracającego dla napięcia stałego:

Napięcie [V]	Napięcie [V]	Napięcie [V]	Idealny
0	-0,831	-0,821	0,000
1	-2,321	-2,230	-2,200
2	-4,420	-4,370	-4,400
3	-6,700	-6,540	-6,600
4	-8,940	-8,950	-8,800
5	-11,180	-11,150	-11,000
6	-12,690	-12,690	-13,200
7	-12,680	-12,680	-15,400

1. Wyniki pomiarów dla wzmacniacza nieodwracającego dla napięcia stałego:

Napięcie [V]	Napięcie [V]	Napięcie [V]	Idealny
0	1,301	1,301	0,000
1	3,436	3,172	3,200
2	6,800	6,420	6,400
3	9,930	9,990	9,600
4	13,130	13,050	12,800
5	14,140	14,140	16,000
6	14,140	14,140	19,200
7	14,140	14,140	22,400

1. Wyniki pomiarów dla wzmacniacza nieodwracającego dla napięcia sinusoidalnie

zmiennego o amplitudzie od -3V do 3V.

Częstotliwość [kHz]	Awe[V]	Awy[V]
0,1		19,0
0,2		19,0
0,3		19,0
0,4		19,0
0,5		19,0
0,6		19,0
0,7		19,0
0,8		19,0
0,9		19,0
1		19,0
10		19,0
20		17,5
30		12,8
40	od -3V do 3V	8,6
50		7,2
60		6,0
70		5,1
80		4,3
90		4,1
100		4,0
200		1,8
300		1,1
400		1,0
500		0,8
600		0,7
700		0,5
800		0,5
900		0,4

1. Wnioski.

1. Napięcie stałe.

Porównując charakterystyki napięć wejściowych do wyjściowych widać że dokładne wzmocnienie uzyskiwane jest tylko dla pewnego przedziału działania wzmacniacza. W przypadku wzmacniacza odwracającego jest to zakres od 1 do 5V, natomiast nieodwracającego od 1 do 4V. W tym zakresie wykresy pokrywają się z wykresem wzmocnienia idealnego. Nie widać żadnej różnicy we wzmocnieniu w przypadku pomiaru przy zwiększaniu i zmniejszaniu napięcia wejściowego – wykresy pokrywają się.

1. Napięcie sinusoidalne.

Głównym celem było znalezienie częstotliwości granicznej przy której wzmacniacz przestanie działać. Zmierzone zostały trzy dekady i widać wyraźnie że gwałtowny spadek napięcia nastąpił przy częstotliwości około 10kHz. Na wykresie widoczny jest jeszcze jeden skok – przy wartości 200 kHz – lecz wynika on jedynie z formy wykresu – jest on w miejscu przejścia dekad.