POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA |
---|
Laboratorium Podstaw Elektroniki |
Nr. Ćwiczenia: IX |
Data wykonania ćwiczenia: 10 XII 2012 |
Schemat połączeń
Wzmacniacz odwracający:
Wzmacniacz nieodwracający:
Tabele pomiarowe:
Lp | Pomiar ch-ki amplitudowej wzmacniacza odwaracającego Ku=Ku(f) |
---|---|
f[Hz] | |
1 | 20 |
2 | 50 |
3 | 100 |
4 | 200 |
5 | 500 |
6 | 1k |
7 | 2k |
8 | 5k |
9 | 10k |
10 | 20k |
11 | 50k |
12 | 100k |
13 | 200k |
14 | 500k |
15 | 1M |
Lp | Pomiar charakterystyki fazowej wzmacniacza odwracającego ϕ=ϕ(f) |
---|---|
f[Hz] | |
1 | 20 |
2 | 50 |
3 | 100 |
4 | 200 |
5 | 500 |
6 | 1k |
7 | 2k |
8 | 5k |
9 | 10k |
10 | 20k |
11 | 50k |
12 | 100k |
13 | 200k |
14 | 500k |
15 | 1M |
Lp | Pomiar ch-ki amplitudowej wzmacniacza nieodwracającego Ku=Ku(f) |
---|---|
f[Hz] | |
1 | 20 |
2 | 50 |
3 | 100 |
4 | 200 |
5 | 500 |
6 | 1000 |
7 | 2000 |
8 | 5000 |
9 | 10000 |
10 | 20000 |
11 | 50000 |
12 | 100000 |
13 | 200000 |
14 | 500000 |
15 | 1000000 |
Lp | Pomiar charakterystyki fazowej wzmacniacza nieodwaracającego ϕ=ϕ(f) |
---|---|
f[Hz] | |
1 | 20 |
2 | 50 |
3 | 100 |
4 | 200 |
5 | 500 |
6 | 1k |
7 | 2k |
8 | 5k |
9 | 10k |
10 | 20k |
11 | 50k |
12 | 100k |
13 | 200k |
14 | 500k |
15 | 1M |
Obliczenia:
Dla wzmacniacza odwracającego
$$U = \frac{U_{\text{wymax}}}{\sqrt{2}} = \frac{10,5V}{\sqrt{2}} = 7,42V$$
fg=44,9kHz
$$k_{u} = \frac{U_{\text{wy}}}{U_{\text{we}}} = \frac{9,84V}{0,968V} = 10,17\frac{V}{V}$$
Ku = 20 * log(ku) = 20 * log(10,17) = 20, 15dB
$$\varphi = 180^{o} - arcsin\left( \frac{a}{b} \right) = 180^{o} - arcsin\left( \frac{0}{9,84} \right) = 180^{o}$$
Dla wzmacniacza nieodwracającego
$$U = \frac{U_{\text{wymax}}}{\sqrt{2}} = \frac{11,8V}{\sqrt{2}} = 8,35V$$
fg=44,9kHz
$$k_{u} = \frac{U_{\text{wy}}}{U_{\text{we}}} = \frac{10V}{1V} = 10\frac{V}{V}$$
Ku = 20 * log(ku) = 20 * log(10) = 20dB
$$\varphi = - arcsin\left( \frac{a}{b} \right) = - arcsin\left( \frac{0}{10,8} \right) = 0^{o}$$
Przebiegi
Wzmacniacz odwracający
f-1kHz f=200kHz
Wzmacniacz nieodwracajacy
f=1kHz f=200kHz
Uwagi i wnioski:
Analizując wyniki z tabel oraz charakterystyki możemy zauważyć ze częstotliwość graniczna w obydwóch wzmacniaczach była jednakowa, oraz wartość wzmocnienia była podobna, ( w nieodwracającym było większe ok 1dB), ta mała różnica mogła wynikać z zaokrągleń w obliczeniach, oraz w odczytywaniu. Można zauważyć że wartości częstotliwości granicznej wzmocnienie jest niemal ze liniowe, dopiero po przekroczeniu tej częstotliwości spada ona, a po przekroczeniu ok400kHz staje się wzmocnienie ujemne. W przypadku wzmacniacza nieodwracającego możemy zauważyć ze przebiegi wejścia i wyjścia maja zgodne przebiegi, w tej samej połówce są one w połówce dodatniej, a potem oba przechodzą do połówki ujemnej. W wzmacniaczu odwracającym, można zauważyć ze gdy napięcie wyjścia jest w dodatniej połówce, to napięcie wyjścia jest ujemne i odwrotnie, gdy napięcie wyjścia jest w dodatniej połówce, to napięcie wejścia jest w połówce ujemnej.