ĆWICZENIE NR 10

WZMACNIACZ OPERACYJNY

1. CEL ĆWICZENIA

Poznanie cech wzmacniaczy operacyjnych oraz charakterystyk opisujących wzmacniacz poprzez przeprowadzenie pomiarów dla wzmacniacza odwracającego.

1. POMIARY

a)

Tabela nr 1. Wyniki pomiarów.

K[V/V]	f[Hz]	Uwe[mV]	Uwy[mV]
10	500	2,64	33,76
100	500	0,24	303,1

b)

Tabela nr 2. Wyniki pomiarów dla K=10.

f	Uwe	ΔUwe	Uwy	ΔUwy	Ku	Ku	ΔKu	δKu
Hz	mV	mV	mV	mV	V/V	dB	dB	%
10	2,12	0,047	20,30	0,19	9,58	19,62	0,19	0,95
100	2,14	0,047	20,77	0,20	9,71	19,74	0,19	0,95
1000	2,31	0,048	22,50	0,21	9,74	19,77	0,19	0,95
10000	2,13	0,047	19,63	0,19	9,22	19,29	0,18	0,96
100000	1,72	0,044	133,89	1,10	77,84	37,82	0,33	0,88

Tabela nr 3. Wyniki pomiarów dla K=100.

f	Uwe	ΔUwe	Uwy	ΔUwy	Ku	Ku	ΔKu	δKu
Hz	mV	mV	mV	mV	V/V	dB	dB	%
10	1,11	0,04	212,9	2,00	191,80	45,66	0,40	0,87
100	1,12	0,04	213,6	2,01	190,71	45,61	0,39	0,21
1000	1,30	0,04	208,3	1,97	160,23	44,09	0,38	0,24
10000	1,57	0,04	116,8	1,23	74,39	37,43	0,33	0,44
100000	1,90	0,05	848,0	7,08	446,32	52,99	0,45	0,10

1. OBLICZENIA

Niepewność pomiaru napięcia na wejściu liczymy ze wzoru:

ΔU_we = U_we*0,8%[rdg]+3[dgt]

Np. ΔU_we = (2,12* 0,8%)/100% + (3*0,01) ≈0,047 [mV]

Niepewność pomiaru napięcia na wyjściu liczymy ze wzoru:

ΔU_wy = U_wy*0,8%[rdg]+3[dgt]

Np. ΔU_wy = (20,30 * 0,8%)/100% + (3*0,01) ≈ 0,19 [mV]

Wzmocnienie układu liczymy ze wzoru:

K_u = $\frac{U_{\text{wy}}}{U_{\text{we}}}\lbrack\frac{V}{V}\rbrack$

Np. K_u = $\frac{20,30}{0,99002,12}\left\lbrack \frac{V}{V} \right\rbrack \approx 9,58\lbrack\frac{V}{V}\rbrack$

K_u = 20log(K_u)[dB]

K_u = 20 * log(9, 58) ≈ 19,62 [dB]

Niepewność ΔK_u liczymy w sposób analogiczny do U_we i U_wy.

ΔK_u =K_u*0,8%[rdg]+3[dgt]

Np. ΔK_u = (19,62* 0,8%)/100% + (3*0,01) ≈0, 19 [dB]

Niepewność δK_u liczymy ze wzoru:

δK_u= (ΔK_u/K_u)*100%

Np. δK_u=(0,19/19,62)*100%=0,95[%]

1. WNIOSKI

Pierwsza część ćwiczenia polegała na zwiększaniu wartości napięcia wejściowego, aż do momentu zaobserwowania zmiany kształtu sygnału, a dokładnie ścięcia sinusoidy. Miało to miejsce przy zapisanym napięciu wejściowym.

Stosunek napięć wyjściowego do wejściowego nie zgadza się z wzmocnieniem całego układu.

W drugiej części ćwiczenia należało przeprowadzić pomiary napięć wejściowego i wyjściowego w możliwie szerokim zakresie częstotliwości. Na wykresie można zaobserwować jak zmienia się pasmo w zależności od wzmocnienia. Dla wzmocnienia 100 pasmo do częstotliwości 10000Hz osiąga wartości praktycznie nieróżniące się, dopiero wtedy gwałtownie wzrasta. Dla wzmocnienia 10 pasmo osiąga minimalnie różniące się wartości aż do częstotliwości 1000Hz. Wtedy maleje, aby po chwili wzrosnąć.