\

Sprawozdanie - badanie wzmacniacza operacyjnego

1. Wzmacniacz operacyjny:

- wzmacniacze operacyjne są chyba najbardziej rozpowszechnionymi analogowymi

układami scalonymi. Początek tych układów sięga czasów dla niektórych zupełnie

historycznych, bo lat pięćdziesiątych XX wieku. Oczywiście nie było jeszcze wtedy mowy o

takiej postaci tych układów jak obecnie. W tamtych czasach układy te stosowane były w

maszynach analogowych i służyły jedynie do wykonywania operacji matematycznych, takich

jak dodawanie czy całkowanie, stąd też pochodzi ich nazwa wzmacniacz operacyjny.

Wzmacniacz operacyjny opisywany jest jako wzmacniacz prądu stałego, czy jak kto

woli wzmacniacz o sprzężeniach bezpośrednich, który charakteryzuje się bardzo dużym

wzmocnieniem, wejściem różnicowym (symetrycznym) i wyjściem asymetrycznym - są

również wzmacniacze z wyjściem symetrycznym.

Wzmacniacz operacyjny służy podobnie jak inne wzmacniacze do wzmocnienia

napięcia czy też mocy, różni się jednak od zwykłych wzmacniaczy tym, że w przeciwieństwie

do nich sposób jego działania zależy głównie od zastosowanego zewnętrznego obwodu

sprzężenia zwrotnego (najczęściej silnego ujemnego sprzężenia zwrotnego).

2. Schemat wzmacniacza odwracającego:

3. Elementy obwodu:

• Generator sygnału sinusoidalnego,

• 3 rezystory

• wzmacniacz operacyjny ULY 7741

• zasilacz wzmacniacza operacyjnego (+15V, -15V)

4. Opis ćwiczenia:

- celem naszego ćwiczenia była obserwacja przebiegów sygnału na oscyloskopie przed i po przejściu przez wzmacniacz operacyjny, oraz stwierdzenie jakie jest wzmocnienie układu, opierając się właśnie na tych sygnałach. Pierwotny sygnał, bez wzmocnienia podłączyliśmy do kanału 1 oscyloskopu ustalając składową stałą na 0,1V. Sygnał drugi, po przejściu przez wzmacniacz operacyjny podłączyliśmy na kanał drugi ustawiając składową stałą na 2V. Po podłączeniu obydwóch sygnałów na ekranie oscyloskopu mogliśmy zaobserwować następujące przebiegi:

Pierwszy sygnał (ten wyżej) to czysty sinus puszczony z generatora sygnałów posiadający częstotliwość około 50 Hz oraz małe napięcie.

Drugi sygnał (ten niżej) po przejściu przez wzmacniacz operacyjny jest wzmocniony, o odwróconej fazie o 180 stopni. Wygląda jak odbicie lustrzane sygnału pierwotnego względem osi OX. Na rysunku jest pokazany w tej samej skali ze względu na to że jego składowa stała została ustalona na 2V. Odwrócenie fazy wynika z budowy układu poza wzmacniaczem.

Patrząc na rysunek oraz na składowe stałe możemy określić wzmocnienie tego wzmacniacza operacyjnego.

K= 2V/0,1V = 20

Wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego wynosi 20. Oznacza to że sygnał wyjściowy jest 20 razy większy od sygnału pierwotnego.

---