Politechnika Poznańska
Laboratorium Ćwiczenie nr 2 Temat: Badanie wzmacniaczy operacyjnych.
Rok akademicki III	1.Dariusz Mikulski 2.Szymon Olesiński 3. Grzegorz Mikołajczyk	Data Wykonania ćwiczenia: 18.10.2000		Ocena:
Wydział: Elektryczny
Studia : Dzienne
Nr grupy E 6
Uwagi:			Podpis prowadzącego:

1. 
   Badanie wzmacniacza w układzie odwracającym fazę:

1. układ połączeń:

b) pomiar wzmocnienia rzeczywistego ( k_{u rzecz.}): - pomiar polega na wprowadzeniu na jeden kanał oscyloskopu sygnału wejściowego wzmacniacza, który pochodzi z generatora. Natomiast na drugi kanał podajemy sygnał pochodzący z wyjścia wzmacniacza operacyjnego, po czym przy pomocy znanej stałej oscyloskopu dokonujemy pomiaru rzeczywistego wzmocnienia napięciowego:

k_u= - 5 [ V / V ]

R₁ = 1 [ kΩ ]

R₂ = R₁ ·k_u = 1k·5 = 5 [ kΩ ]

k_{u rzecz} = - 4,8 [ V / V ]

2. pomiar szerokości pasma przenoszenia:- zakres częstotliwości w którym sygnał wyjściowy spada najwyżej o 3 [ dB ].

- V_pp = 1 [ V ] dla f = 1 [ kHz ]

U_wy ≥ 0,707 [ V ]

f_gr = 200 [ kHz ]

- V_pp = 10 [ V ] dla f = 1 [ kHz

U_wy ≥ 7,07 [ V ]

f_gr = 51 [ kHz ]

3. układ z rezystorem R₃, który służy do kompensacji wpływów prądów polaryzacji, które płynąc przez rezystory dołączone do wejść wzmacniacza powoduje powstawanie spadków napięć, których różnica jest wzmacniana przez układ:

R₃ = R₁ ║ R₂

4. badanie kształtu sygnału w zależności od częstotliwości sygnału wejściowego: obserwujemy szybkość narastania i opadania zboczy sygnału na wyjściu w zależności od częstotliwości sygnału podawanego na wejście wzmacniacza ( sygnał wejściowy jest sygnałem prostokątnym):

• 
  f = 1 [ kHz ]

• 
  f = 10 [ kHz ]

• f = 100 [ kHz ]

2. Badanie wzmacniacza w układzie nieodwracającym fazy:

1. 
   układ połączeń:

k_u= 10 [ V / V ]

R₁ = 2 [ kΩ ]

R₂ = 18 [ kΩ ]

k_{u rzecz} = 9,8 [ V / V ]

• 
  a) przebiegi sygnałów dla f = 110 [ kHz ]

• 
  b) obserwacja przebiegów wyjściowych dla f = 1 [ kHz ] i ,,dużego'' napięcia wejściowego: obserwujemy wzmocnienie sygnału wyjściowego tylko do określonej wartości podyktowanej przez wartość napięcia zasilania wzmacniacza:

5. pomiar szerokości pasma przenoszenia:- zakres częstotliwości w którym sygnał wyjściowy spada najwyżej o 3 [ dB ].

- V_pp = 2 [ V ]

U_wy ≥ 1,414 [ V ]

f_gr = 103 [ kHz ]

- V_pp = 10 [ V ]

U_wy ≥ 7,07 [ V ]

f_gr = 43 [ kHz ]

3. Wzmacniacz operacyjny w układzie sumującym:

a) układ połączeń:

R₁ = R₂ = 10 [ kΩ ]

R₄ = 10 [ kΩ ]

U₀ = - ( U₁ + U₂ ) [ V ]

2. obserwacja przebiegów:

U₁ =

U₂ =

U₁ =

U₂ =

U₁ =

U₂ =

4. Wzmacniacz operacyjny w układzie całkującym:

1. 
   układ połączeń:

R₁ = 10 [ kΩ ]

C₁= 100 [ nF ]

2. tabela pomiarów:

f	U2
Hz	V
10	16
100	3,4
500	0,75
1k	0,4
2k	0,2
5k	0,1
10k	0,08
50k	0,05
100k	0,05

3. 
   wykres:

Rezystor R₂ spełnia w tym układzie taką samą rolę jak w układzie odwracającym fazę.

5. Przetwornik prąd - napięcie:

R₁ = 1 [ kΩ ]

K = 1 [ mA / V ]

Dla U_wy = 14 [ V ] I_we = 14 [ mA ]

Zależność U_wy od I_we jest prostoliniowa a stromość jej zależy od K, czyli od R₁.

6. 
   Współczynnik tłumienia sygnału wspólnego: jest to stosunek napięcia wejściowego ΔU_s ( napięcia przyłożonego do wejść połączonych razem) do przyrostu różnicowego napięcia wejściowego ΔU_r, który wywołuje taki sam przyrost napięcia wyjściowego.


przy ΔU_o = const

7. Wnioski:

Ćwiczenie pozwoliło nam na praktyczne zapoznanie się z zasadami pomiarów obowiązującymi przy badaniu podstawowych układów pracy wzmacniaczy operacyjnych. Ćwiczenie to polegało głownie na obserwacji przy pomocy oscyloskopu dwukanałowego przebiegów napięć wejściowych i wyjściowych wzmacniacza. Przy pomiarach w każdym układów możliwe było oglądanie przebiegów i zaobserwowanie zmian jakie zachodziły na wyjściu układu. Szczególnie ważne było obserwowanie wyjścia przy zmieniającej się częstotliwości napięcia wejściowego. W ten sposób mogliśmy zaobserwować właściwości dynamiczne wzmacniacza operacyjnego w różnych układach pracy.




---