Laboratorium Elektroniki

Ćwiczenie nr 5

Temat: Badanie wzmacniaczy operacyjnych.

Cel ćwiczenia

• poznanie budowy, zasady działania oraz podstawowych charakterystyk wzmacniaczy operacyjnych;

• poznanie metod pomiaru charakterystyk częstotliwościowych;

• ukształtowanie umiejętności korzystania z katalogów w celu wyszukania i zaznajomienia się z danymi badanych elementów;

Program ćwiczenia

1. Wyznaczanie charakterystyk statycznych wzmacniacza odwracającego.

• zestawić układ pomiarowy zgodnie z rys. 1, wartości rezystancji przyjąć zgodnie z zaleceniem prowadzącego ćwiczenia.

• zmieniając napięcie w przedziale od -10V do +10V zapisać wyniki w tabeli,

Rys. 1

Tabela 1.

U1
U2
Ku
ε

Opracowanie wyników pomiarowych.

Na podstawie otrzymanych wyników należy:

1. obliczyć wzmocnienie napięciowe K=U₂/U₁ [V/V];

2. Oblicz ε=K_uobl-K_u;

3. wykreślić charakterystykę u₂=f(u₁)

2. Wyznaczanie charakterystyk dynamicznych układu inercyjnego ze wzmacniaczem odwracającym.

• zestawić układ pomiarowy zgodnie z rys. 2 wartości rezystancji i pojemności przyjąć zgodnie z zaleceniem prowadzącego ćwiczenia.

• ustawić na generatorze napięcie sinusoidalne o amplitudzie tak dobranej, by układ pracował w zakresie liniowym,

• zmieniając częstotliwość w przedziale od 10Hz do 5kHz pomierzyć wartości napięć oraz czasu opóźnienia przebiegu wyjściowego względem wejściowego,

• wyniki zapisać w tabeli,

Rys. 2

f[Hz]
U1[V]
U2[V]
Δt[s]
Ku
ϕ[^o]

Opracowanie wyników pomiarowych.

Na podstawie otrzymanych wyników należy:

1. obliczyć wzmocnienie napięciowe K=Uwy/Uwe [V/V];

2. obliczyć logarytmiczne wzmocnienie M=20logK [dB];

3. obliczyć okres sygnału T=1/f [s];

4. obliczyć opóźnienie fazy ϕ=360⋅Δt/T [⁰]

5. wykreślić logarytmiczne charakterystyki częstotliwościowe amplitudową i fazową M=f(logf), ϕ=f(logf) oraz charakterystykę amplitudowo - fazową;

6. przedstawić wnioski.

3. Wyznaczanie charakterystyk dynamicznych układu różniczkującego ze wzmacniaczem odwracającym.

Zestawić układ pomiarowy zgodnie z rys. 3 wartości rezystancji i pojemności przyjąć zgodnie z zaleceniem prowadzącego ćwiczenia.

Rys. 3

Wykonać pomiary i obliczenia identycznie jak w punkcie 2.

4. Sprawozdanie powinno zawierać:

• tabelkę informacyjną.

• protokół pomiarowy podpisany przez prowadzącego,

• tabelki z obliczeniami,

• odpowiednie charakterystyki otrzymane na podstawie wyników pomiarów,

• charakterystyki teoretyczne obliczone dla idealnych wzmacniaczy operacyjnych,

• wnioski.

1