POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Energoelektroniki i Sterowania |
|||
Laboratorium Podstaw Elektroniki i Energoelektroniki
Ćwiczenie nr 10
Temat: Wzmacniacz operacyjny - parametry |
|||
Rok akademicki: 2007/2008 Wydział Elektryczny Studia dzienne magisterskie Nr grupy:E-5
|
Wykonawcy: 1. Krzysztof Rajewicz 2. Dariusz Książkiewicz 3. Piotr Wojciechowski 4. Łukasz Nowak
|
Data |
|
|
|
Wykonania ćwiczenia |
Oddania sprawozdania |
|
|
08.01.2008
|
15.01.2008 |
|
|
Ocena: |
|
Uwagi:
|
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości i parametrów scalonych wzmacniaczy operacyjnych rodziny 741. Ćwiczenie ma pokazać także sposób pomiaru tych parametrów, których nie można zmierzyć w sposób bezpośredni.
Przebieg ćwiczenia:
1. Pomiar wzmocnienia napięciowego K.
U3= 4,8 dz * 2 V/dz = 9,6 V
U1=4 dz * 2 mV/dz = 8 mV
2. Pomiar wartości rezystancji wyjściowej Rwy.
3. Pomiar wartości rezystancji wejściowej różnicowej Rwr.
U3` = 1,8 V
U3 = 3,6 V
R6 = 2 MΩ
4. Pomiar wartości wejściowego napięcia niezrównoważenia U01.
5. Pomiar wartości wejściowego prądu polaryzacji IN i Ip.
U4' = - 0,1 V
U4'' = 0,0906 V
6. Pomiar wartości wejściowego prądu niezrównoważeni I02.
U4' = - 0,1 V
U01 = 220 *10-6 V
R11 = 2 MΩ
7. Pomiar wartości rezystancji wejściowej Rwe.
U2 = 0,09 V
U2' = -0,1 V
Pomiar wartości współczynnika tłumienia składowej sumacyjnej
CMRR.
U3 = 10 V
U4 = 0,034 V
Kalibracja wzmacniacza operacyjnego.
Napięcie wyjściowe, regulowane za pomocą dodatkowego potencjometru zmieniało się skokowo, ustalając się na poziomie bądź ok. +15 V bądź ok. - 15 V (są to napięcia maksymalne, ograniczone zakresem generatora). Nie udało się ustawić wartości 0. Jest to spowodowane dużym, dążącym do nieskończoności, wzmocnieniem napięciowym przy otwartej pętli wzmocnienia różnicowego, z którą mieliśmy do czynienia
w tym przypadku.
Tabela - zestawienie wartości parametrów uzyskanych na drodze pomiarów z parametrami katalogowymi oraz z parametrami wzmacniacza idealnego.
Badana wielkość |
Jednostka |
Wyniki pomiarów |
Parametry katalogowe |
Parametry wzmacniacza idealnego |
Wzmocnienie napięciowe K |
V/mV |
121,2 |
50 - 200 |
|
Rezystancja wyjściowa Rwy |
Ω |
369,39 |
- |
0 |
Rezystancja wejściowa różnicowa Rwr |
MΩ |
4 |
0,3 - 2 |
|
Wejściowe napięcie niezrównoważenia U01 |
|
220 |
max. 300 |
0 |
wejściowe prądy polaryzacji IN i Ip |
nA |
47,85 45,3 |
Typowe: 80 Max 500 |
0 |
wejściowy prąd niezrównoważenia I02 |
nA |
50 |
Typowe: 20 Max 200 |
0 |
rezystancja wejściowa Rwe |
MΩ |
0,947 |
0,3 - 2 |
|
współczynnik tłumienia składowej sumacyjnej CMRR |
dB |
109 |
70 - 90 |
|
Wnioski.
Doświadczenie to pokazało, że w prosty sposób można zweryfikować parametry wzmacniacza operacyjnego, którego to mamy zamiar gdzieś zastosować.
Wzmocnienie napięciowe K, wejściowe napięcie niezrównoważenia U01, wejściowy prąd niezrównoważenia I02 oraz rezystancja wejściowa Rwe badanego przez nas wzmacniacza mieszczą się w normach podanych jako „Parametry katalogowe”.
Rezystancja wejściowa różnicowa Rwr znacząco przekracza wartość maksymalną podaną przez producenta.
Współczynnik tłumienia składowej sumacyjnej CMRR nieznacznie przekracza wartość maksymalną podaną w parametrach katalogowych.
Wejściowe prądy polaryzacji IN i Ip mają wartość dużo mniejszą, niż wartość określona przez producenta jako „typowa”.
Podczas pomiaru wartości wejściowego prądu polaryzacji sprawdzaliśmy także warunek U4 >>U01. W naszym przypadku nie był on spełniony.
Podsumowując badany przez nas wzmacniacz posiada parametry pokrywające się, bądź zbliżone do danych podanych przez producenta.
4