Data wykonywania ćwiczenia: 30.10.2013r.	Sprawozdanie nr 5	air2013_el_s_a21_7_5
Grupa: Magdalena Zabel Tomasz Szulc Bartłomiej Wiśniewski	Ćw. 6. Zastosowania liniowe wzmacniaczy operacyjnych	Ocena:

Wzmacniacz operacyjny- różnicowy wzmacniacz prądu stałego o bardzo dużym wzmocnieniu (oraz dużej impe- dancji wejściowej).  Jeżeli sygnał wejściowy zostanie doprowadzony do wejścia "-" (nazywanego wejściem odwracającym) to na wyjściu pojawi się sygnał w fazie przeciwnej. Jeżeli natomiast sygnał wejściowy zostanie doprowadzony do wejścia "+" (wejście nieodwracające), to nie wystąpi odwrócenie fazy między wejściem a wyjściem. Właściwości układu wzmacniacza operacyjnego o dużym wzmocnieniu z ujemną pętlą sprzężenia zwrotnego zależeć będą wyłącznie od parametrów pętli (obwodu zewnętrznego).

Właściwości idealnego wzmacniacza:

-nieskończenie duże wzmocnienie napięciowe sygnałów różnicowych, -idealne tłumienie(zerowe wzmocnienie) sygnału wspólnego, -prądy wejściowe równe zeru, -idealne zrównoważenie(zero na wyjściu przy zerowym różnicowym napięciu wejściowym), -zachowanie w/w cech niezależnie od częstotliwości, -nieograniczone napięcie wyjściowe i prąd wyjściowy.

Wzmacniacz Rail-to-rail:

W wielu przypadkach kiedy wzmacniacze pomiarowe pracują w warunkach zasilania pojedynczym napięciem 5V lub mniejszym stosuje się przetworniki, w których zakres napięcia wejciowego wynosi rail-to-rail. Oznacza to, że maksymalny zakres zmian napięcia na wejściu lub wyjściu jest zasadniczo równy napięciu zasilania.

Układ liniowy jest to układ którego wszystkie elementy da się opisać w sposób liniowy, czyli charakterystyka napięciowa każdego elementu jest funkcją liniową. Określenie działania takiego układu jest o wiele prostsze niż w przypadku układu nieliniowego w którym przynajmniej jeden element jest nieliniowy.

Schemat rail-to-rail.

1. Wzmacniacz odwracający:

1. Układ:

Rezystancja wejściowa układu jest równa R₁ , ponieważ węzeł za R₁ jest punktem masy pozornej. Prąd płynący przez R₁ jest równy prądowi płynącemu przez R₂. Znak „-” przy wzmocnieniu oznacza odwrócenie fazy napięcia wyjściowego względem napięcia wejściowego.

1. Charakterystyki przejściowe:

1. Wzmacniacz nieodwracający:

2.1 Układ:

Sygnał wejściowy jest podawany na wejście nieodwracające wzmacniacza operacyjnego.

Napięcia na wejściu odwracającym i wejściu nieodwracającym mają taką samą wartość, zatem rezystancja wejściowa układu jest równa rezystancji wzmacniacza operacyjnego dla sygnału współbieżnego. Rezystancja wejściowa jest bardzo duża i w praktyce wynosi 10¹⁰ ÷ 10¹³ Ω.

2. Charakterystyki przejściowe:

1. Wtórnik napięciowy:

3.1 Układ:

Wtórnik napięciowy uzyskuje się we wzmacniaczu nieodwracającym przy zastosowaniu rezystora o nieskończonej wartości. Wartość rezystancji R powinna być równa wartości rezystancji źródła sygnału wejściowego.

;

3.2 Charakterystyka przejściowa

Główną cechą wtórnika napięciowego jest duża wartości impedancji wyjściowej i małej impedancji wejściowej, przez co występuje silne sprzężenie zwrotne, które pełni rolę stabilizującą.

1. Sumator odwracający

4.1 Układ:

Możliwość sumowania z założonymi różnymi wagami wejściowymi i danym wzmocnieniem wspólnym.

Wagi wejściowe i wzmocnienie wspólne zależy od stosunku wartości rezystancji rezystora w obwodzie sprzężenia zwrotnego do rezystora w obwodzie wejściowym danego sygnału. Rezystor w sprzężeniu odpowiada za wzmocnienie wspólne a rezystory wejściowe, za wagi odpowiednich sygnałów wejściowych.

Charakterystyka z oscyloskopu :

Podstawa czasowa = 5 ms/dz

1. Sumator nieodwracający:

5.1 Układ:

Charakterystyka z oscyloskopu

1. Wzmacniacz różnicowy:

6.1 Układ:

Realizuje on odejmowanie napięć wejściowych w odpowiednim stosunku zależnym od wartości rezystorów znajdujących się w układzie.

Rezystancja wejściowa dla wejścia odwracającego, przy U₂ = 0 jest równa R₁ + R₃, a dla wejścia nieodwracającego R₂ + R₄. Kompensacje błędu spowodowanego wejściowymi prądami polaryzującymi uzyskuje się w wyniku zastosowania rezystorów spełniających warunek

R₁ || R₃ = R₂ || R₄.