ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI W TRANSPORCIE POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ TRANSPORTU Zakład Telekomunikacji w Transporcie

LABORATORIUM ELEKTRONIKI II

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 8

WZMACNIACZ OPERACYJNY

AUTOR SPRAWOZDANIA: Maciej Demianiuk SKŁAD ZESPOŁU: Ewa Radziwonka Maciej Demianiuk

GRUPA SRD

SEMESTR VI

Data wykonania ćwiczenia 20.04.2011

Data oddania sprawozdania 27.04.2011

• Pomiary dla wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji komparatora.

U1[V]	-5,72		-0,02		5,36
U2[V]	-5,61	-6,29	0,06	-0,31	6,40	5,04
UA[V]	-14,44	-12,27	14,44	-12,28	14,44	-12,28
komparacja	↑	↓	↑	↓	↑	↓

Tabela 1. Wyniki pomiarów dla wzmacniacza operacyjnego bez dołączonej rezystancji.

Komparacja do góry jest to osiągnięcie przez wyjście układu stanu wysokiego. Z uzyskanych przez nas w czasie ćwiczenia wyników można wywnioskować, że komparacja w górę na wyjściu U_A zachodzi wówczas, gdy napięcie na wejściu nieodwracającym U₂ jest wyższe niż napięcie na wejściu odwracającym U₁.

Komparacja do dołu to osiągnięcie na wyjściu stanu niskiego. Analizując dane z tabeli 1 dochodzimy do wniosków, że komparacja w dół na wyjściu U_A zachodzi jeżeli napięcie na wejściu odwracającym U₁ jest wyższe niż napięcie na wejściu nieodwracającym U₂.

W obu przypadkach badany przez nas układ zadziałał poprawnie, w oczekiwanych konfiguracjach U₁ i U_2.

U1 [V]	-2,13		-0,07		2,21
U2[V]	5,59	-10,28	8,30	-8,63	10,03	-6,32
UA[V]	14,38	-12,27	14,39	-12,27	14,39	-12,27
komparacja	↑	↓	↑	↓	↑	↓

Tabela 2. Wyniki pomiarów dla wzmacniacza operacyjnego z rezystancją R₃ = 100 [kΩ].

U1 [V]	-1,96		0,04		1,7
U2[V]	2,91	-9,13	5,96	-6,63	6,92	-3,65
UA[V]	14,38	-12,27	14,39	-12,27	14,39	-12,27
komparacja	↑	↓	↑	↓	↑	↓

Tabela 3. Wyniki pomiarów dla wzmacniacza operacyjnego z rezystancją R₃ = 169 [kΩ].

Rezystor R₃ powoduje, że różnice między U₂ i U₁ rosną. Związek między dołączoną rezystancją, a komparacją na wyjściu jest następujący: im dołączona jest większa rezystancja, tym różnica między U1 a U2 jest mniejsza.

• Pomiary dla wzmacniacza operacyjnego z ujemnym sprzężeniem zwrotnym, przy

U₂ = const. = -2,68 [V] wg rysunku 2 z instrukcji.

Wartości wzmocnienia:

k_u = U_A/ (U₁-U₂)

U1 [V]	-10,26	-7,79	-3,34	0,18	2,28	8,82	15,00
UA [V]	14,35	12,76	-0,73	-11,4	-12,27	-12,26	-12,26
ku	-1,89	-2,50	1,11	-3,99	-2,47	-1,07	-0,69

Tabela 4. R₃ = 100 [kΩ].

U1 [V]	-9,95	-3,89	-1,81	-0,01	2,38	7,13	14,99
UA [V]	7,55	-0,98	-3,94	-6,51	-9,94	-12,25	-12,25
ku	-1,04	0,81	-4,53	-2,44	-1,96	-1,25	-0,69

Tabela 5. R₃ = 47 [kΩ].

U1 [V]	-9,95	-3,52	-1,6	-0,49	1,23	6,93	14,97
UA [V]	2,2	-2,13	-3,42	-4,16	-5,31	-9,12	-12,23
ku	-0,30	2,54	-3,17	-1,90	-1,36	-0,95	-0,69

Tabela 6. R₃ = 22 [kΩ].

Wykres 1.

• Pomiary dla wzmacniacza skonfigurowanego jako regulator sygnałów sinusoidalnych,

przy U₂ = 1,51 [V] i f = 1 [kHz]

Ww	2/25	5/25	8/25	15/25	20/25	23/25
U1 [V]	1,82	1,59	0,89	-1,07	-1,89	-2,24
UA [V]	6,60	6,68	11,99	12,78	10,24	2,02

Tabela 7. R₂ = 2 x 33 [kΩ].

Ww	2/25	5/25	9/25	13/25	19/25	23/25
U1 [V]	1,92	1,64	0,62	-0,40	-1,91	-2,23
UA [V]	5,73	9,26	12,21	12,68	10,06	2,24

Tabela 8. R₂ = 2 x 47 [kΩ].

Wykres 2.

Wykres 3.

Uzyskane przebiegi pokazują, że współczynnik wypełnienia nie zależy od wartości dołączonej rezystancji.

R3 [kΩ]		22	39	47	69	100	122
U1 [V]	min.	13,06	7,04	5,67	3,39	2,05	1,56
	max.	-9,36	-8,81	-7,19	-4,71	-2,93	-2,27
UA [V]	min.	2,45	2,78	2,88	3,31	4,00	4,52
	max.	2,16	2,86	3,00	3,44	4,09	4,57

Tabela 9. R₂ = 2 x 33 [kΩ].

R3 [kΩ]		22	39	47	69	100	122
U1 [V]	min.	14,97	10,08	8,08	5,05	3,22	2,42
	max.	-9,80	-12,76	-10,38	-6,92	-4,48	-3.43
UA [V]	min.	2,25	2,6	2,69	3,05	3,6	4,02
	max.	2	2,68	2,78	3,14	3,7	4,09

Tabela 10. R₂ = 2 x 47 [kΩ].

Wykres 4.

Wykres 5.

Wykres 6.

Wnioski

• Komparacja w dół, czyli osiągnięcie przez wyjście układu stanu niskiego, jest osiągnięta, gdy napięcie na wejściu nieodwracającym U₂ jest mniejsze od napięcia na wejściu odwracającym U₁.

• Komparację w górę , czyli osiągnięcie przez wyjście układu stanu wysokiego, osiąga się, gdy napięcie na wejściu nieodwracającym U₂ jest większe od napięcia na wejściu odwracającym U₁.

• Zwiększenie rezystancji R_x powoduje osiąganie przez układ mniejszej wartości napięcia U_A przy takiej samej wartości napięcia U₁.

• Zwiększenie rezystancji R₂ nie wpływa na wartość współczynnika wypełnienia W_w w zależności od napięcia U_A. tak samo nie ma wpływu na charakterystykę W_w w zależności od napięcia U_A charakterystyki są do siebie bardzo podobne.

• Zwiększenie rezystancji R₂ powoduje zmniejszenie wzmocnienia k_U wzmacniacza operacyjnego.

---