POLITECHNIKA WROCŁAWSKA Wydział Elektryczny		Rok II Semestr III Gr. 3
Laboratorium elektroniki
Data wykonania:	Temat: WZMACNIACZ RÓŻNICOWY	Ocena:

Spis przyrządów:

1. Miernik uniwersalny Profitec DT-380 (dla napięć wejściowych)

2. Multimetr cyfrowy MXD-4660A (dla napięć wyjściowych)

3. Zasilacz stabilizowany typ ZSM-1/97

4. Źródło nastawne typ ZNM-2/97

Opis Teoretyczny :

Wzmacniacz różnicowy -wzmacniacz elektryczny, którego napięcie wyjściowe jest zależne od różnicy napięć między wejściami wzmacniacza.

I . Schematy pomiarowe

Schemat nr 1 Schemat nr 2

Dane:

GRUPA	3
UCC	± 15V
R1	10k
R2	100k
R3	8k2
R4	82k
CMRR	66 dB

Schemat nr 3

II. Tabele pomiarowe i wykresy .

Ad.1

A) Wyznaczenie współczynnika CMRR i kucf

Uic [V]	Uo [mV]	kucf [mV/V]	CMRR (kud=10 V/V)	CMRR [dB]
0 (zwora)	-0,40	15,88	629,73	55,98
8,88	140,63

kucf= (Uo₂-Uo₁)/ (Uic₂-Uic₁)

B) Wyznaczanie współczynnika CMRR i kucf po włączeniu rezystora regulacyjnego.

Do gałęzi z rezystorem R₂ podłączyliśmy szeregowo rezystor 1k5 i wysymetryzowaliśmy układ.

Uic [V]	Uo [mV]	kucf [mV/V]	CMRR (kud=10 V/V)	CMRR [dB]
0 (zwora)	-0,41	2,15	4651,16	73,35
8,88	19,53

Ad.2

Za pomocą potencjometru skompensowaliśmy niezrównoważenie.

Ad.3

A)

Charakterystyka przejściowa dla sygnału DC wspólnego U_o = f(U_ic) w układzie nr 1 (R_g = 0), zakres U_ic : (− 10 V...0... + 10 V)

Uic	Uo
[V]	[mV]
-10,11	-21,21
-8,00	-16,66
-5,97	-12,43
-4,03	-18,41
-2,01	-4,22
2,01	4,09
4,03	8,31
5,97	12,29
8,00	16,57
10,11	20,93

W tabeli znajduje sie jeden błędny pomiar (pogrubiony), przez nieuwagę nie powtórzyliśmy pomiaru; charakterystyka liniowa.

B)

Powtarzanie pomiarów dla Rg=820 Ω

Uic	Uo
[V]	[V]
-10,01	-0,7135
-7,99	-0,5699
-6,04	-0,4303
-4,05	-0,2889
-2,03	-0,1452
2,03	0,1451
4,05	0,2887
6,04	0,4305
7,99	0,5696
10,01	0,7134

Ad.4

A)

Charakterystyka przejściowa dla sygnału DC różnicowego U_o = f(U_id) w układzie nr 3 z (R_g = 0), zakres U_id : (− 1,6 V...0... + 1,6 V) co 0,2 V

Ui	Uo
[V]	[V]
1,615	13,864
1,394	13,866
1,201	12,427
1,009	10,405
0,802	8,317
0,611	6,330
0,400	4,153
0,203	2,144
-0,202	-2,094
-0,410	-4,250
-0,601	-6,270
-0,803	-8,310
-1,008	-10,427
-1,199	-12,402
-1,402	-12,593
-1,596	-12,583

Wniosek: Od -1,2V i niżej oraz 1,2V i wyżej widać stan nasycenia.

B)

Charakterystyka przejściowa dla sygnału DC różnicowego U_o = f(U_id) w układzie nr 3 z (R_g = 820Ω), zakres U_id : (− 1,6 V...0... + 1,6 V) co 0,2 V

Ui	Uo
[V]	[V]
1,609	13,865
1,408	13,507
1,198	11,489
1,001	9,603
0,800	7,682
0,600	5,763
0,400	3,856
0,200	1,923
-0,201	-1,927
-0,401	-3,851
-0,601	-5,768
-0,800	-7,674
-1,000	-9,599
-1,209	-11,601
-1,402	-12,589
-1,608	-12,584

Ad. Dodatkowe

Zmierzone wartości Bez Eg1

Eg1= 0,1010 V	Uo1=1,0395 V
Eg2= 5,0724 V	Uo2=1,0507 V
Eg3= 8,9263 V	Uo3= 1,0589 V

Uo1= 0,02 mV
Uo2= 11,06 mV
Uo3= 19,43 mV

Ad. 5

A_u= $\frac{U_{o2} - U_{o1}}{U_{i2 - U_{i1}}}$ CMRR=|$\frac{A_{\text{ud}}}{A_{\text{uc}}}$| CMRR [dB] = 20logCMRR

1. Obliczanie A_ud

• R_g=0Ω

U_i1= -1,008 V U_i2= 1,009V

U_o1= -10,427 V U_o2= 10,405V

A_ud= 10,328 V/V

• R_g=820Ω

U_i1= 1,001 V U_i2= -1,000 V

U_o1= 9,603 V U_o2= -9,599 V

A_ud= 9,596 V/V

1. Obliczanie A_uc

• R_g=0Ω

U_i1= -10,11 V U_i2= 10,11 V

U_o1= -0,021 V U_o2= 0,021 V

A_uc= $\frac{U_{o2} - U_{o1}}{U_{i2 - U_{i1}}} = - 0,098\frac{\mathbf{V}}{\mathbf{V}}$ 2,07 * 10^-3 V/V

• R_g=820Ω

U_i1= -10,01 V U_i2= 10,01 V

U_o1= -0,7135 V U_o2= 0,7135 V

A_uc= $\frac{U_{o2} - U_{o1}}{U_{i2 - U_{i1}}} = 1,353\frac{\mathbf{V}}{\mathbf{V}}$ 0,07 V/V

1. Obliczanie CMRR

• R_g=0Ω

CMRR=|$\frac{A_{\text{ud}}}{A_{\text{uc}}}$|4989,37 $\frac{\mathbf{V}}{\mathbf{V}}$

CMRR [dB] = 20logCMRR=73,96≈74 dB

• R_g=820Ω

CMRR=|$\frac{A_{\text{ud}}}{A_{\text{uc}}}$|137,08 $\frac{\mathbf{V}}{\mathbf{V}}$

CMRR [dB] = 20logCMRR=42,74≈43 dB

Ad. 6

Wartości teoretyczne:

R_if+= 90k2 Ω R_if- = 10k Ω

Wejście nieodwracające:

R_d+= 0 Uo1= 1,7638 V

R_d+= 15kΩ Uo2= 1,5083 V

R_if+ = Rd * Uo2/ U01-Uo2= 88549,902 Ω

Wejście odwracające:

R_d-= 0 Uo1= -1,7610 V

R_d-= 2k2Ω Uo2= -1,4410 V

R_if- = Rd * Uo2/ U01-Uo2= 9906,875 Ω

Wnioski:

Symetryzacja układu poprzez szeregowe dodanie 1k5 do R₂ spowodowała poprawienie CMRR’a z 56 do 73 dB. Charakterystyka U_o=f(U_ic) okazała się w przybliżeniu liniowa, stąd wyliczyłem A_uc . Jeden pomiar psuje liniowość, ale napisałem wcześniej o popełnionym błędzie. Po wyznaczeniu A_ud z części liniowej charakterystyki U_o=f(U_id) obliczyłem CMRR dla Rg=0 Ω, który wyniósł 74dB oraz dla Rg= 820Ω, który wyniósł 43 dB. Wniosek z tego taki, że zwiększanie Rg powoduje spadek CMRR'a. Z obliczeń wynika, że rezystancja wejścia odwracającego jest mniejsza od rezystancji wejścia nieodwracającego. Wartość rezystancji wejścia odwracającego jest zbliżona do wartości teoretycznych, natomiast wartość rezystancji wejścia nieodwracającego jest mniejsza niż wartość teoretyczna o 1650Ω.