3 (2511)

>

Schemat integratora, przebiegi sygnału wejściowego i poV /.'racji całkowania pokazano na rys. 2.6.

Rys. 2.6. Integrator: a) schemat ideowy, b) sygnał wejściowy, c) sygnał wyjściowy [3]

Obecnie realizuje się wzmacniacze operacyjne w wersji scalonej i można je scharakteryzować następująco: są to szerokopasmowe wzmacniacze prądu stałego z ujemnym sprzężeniem zwrotnym.

Układy te mają co najmniej jedno wejście odwracające fazę sygnału wejściowego (-) oraz jedno wejście nieodwracające fazy (+) - patrz Dodatek, rys. D.2.1.

(*) Wymagane są jak największe wzmocnienie napięciowe i wartość imoedancii wejściowej przy otwartej zewnętrznej pętli sprężenia zwrotnego. Przykładowe parametry wzmacniacza operacyjnego (wykorzystywanego w ćwiczeniu) pA 741 podano w materiałach pomocniczych.

2.3. PYTANIA KONTROLNE

1.    Właściwości (parametry) wzmacniacza operacyjnego:

a)    idealnego,

b)    rzeczywistego.

2.    Zrealizować operację sumy, różnicy z wykorzystaniem wzmacniacza operacyjnego.

3.    Zrealizować operacje różniczkowania i całkowania na wzmacniaczu operacyjnym.

4.    Całkowanie i różniczkowanie impulsów prostokątnych.

5.    Zależność pasma przenoszenia wzmacniacza od parametrów obwodu korekcyjnego.

6.    Parametry charakteryzujące układ wzmacniacza operacyjnego:

a)    z odwracaniem fazy sygnału wejściowego, •

b)    bez odwracania fazy sygnału wejściowego. (*)

}&^c    7. Jakie funkcje matematyczne można zrealizować za pomocą wzmacniacza opera-

cyjnego?

różniczkowych (przykłady).

8. Możliwości wykorzystania wzmacniaczy operacyjnych do rozwiązywania równań

2.4. PROGRAM ĆWI^SENIA. POMIARY

W Dodatku do ćwiczenia podano schemat i parametry wzmacniacza operacyjnego pA 741.

A. Projekt i realizacja układu pomiarowego

1.    Zaprojektować i zrealizować układy do pomiaru:

-    wzmocnienia napięciowego wzmacniacza (z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego) zarówno dla sygnału stałego, jak i zmiennego,

-    rezystancji wejściowej R_we układu wzmacniacza dla sygnału stałego.

Wykreślić charakterystyki U_wy = /(G_we) oraz = ftf) przy u_we = const. Zinterpretować wyniki pomiarowe.

Wyprowadzić wzór na wzmocnienie napięciowe układu przy uwzględnieniu, że wartość wzmocnienia napięciowego samego wzmacniacza operacyjnego ma wartość skończoną (np. tak jak pA 741), a także wyznaczyć teoretycznie różnicę potencjałów między wejściem nieodwracającym i odwracającym wzmacniacza (rys. 2.1) dla układu z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego.

2.    Zaprojektować i zrealizować układ do pomiaru:

-    rezystancji wyjściowej układu (z zamknięta pętlą sprzężenia zwrotnego i przy obciążeniu układu rezystancją R_a),

-    wpływu rezystancji obciążenia R₀ na wartość wzmocnienia układu (X'). Uwaga. W obu powyższych przypadkach wykorzystać zależność

K'

a po przekształceniu

R

wy

“ R	+ R
wy		O
K
U	1	Rn
		0

gdzie: K - wzmocnienie napięciowe wzmacniacza operacyjnego.

Wykreślić zależność wpływu rezystancji obciążenia R_o na wartość wzmocnienia K'_u wzmacniacza operacyjnego

K' =

Ą^Ro)

Przeprowadzić dyskusję otrzymanych wyników pomiarowych.

B. Realizacja sumatora i integratora

1. Zaprojektować i zrealizować układ sumatora

Przykładowo zrealizować funkcje Y = X, +X₂, Y = 2X, + X₂, gdzie X,, X₂ — wartości napięć wejściowych, Y — wartość napięcia wyjściowego.

43