Wiadomości Teoretyczne:

Wzmacniaczem nazywamy ogólnie czwórnik, który ma zdolność zwiększania mocy sygnału elektrycznego przekazywanego przez ten czwórnik ze źródła do odbiornika bez zmiany kształtu przekazywanego sygnału. Wzmacniacz operacyjny składa się z pewnej ilości tranzystorów pracujących w układzie różnicowym , zasilającym, sterującym oraz zabezpieczającym. Wzmacniacz operacyjny jest wzmacniaczem sygnałów stałych. Wzmacnianie sygnałów odbywa się kosztem energii dostarczonej ze źródła zasilania, która jest przemieniana na energię sygnału wyjściowego. Przemiana energii z zasilacza zachodzi w elemencie czynnym, którym jest tranzystor lub lampa elektronowa. W każdym wzmacniaczu wyróżnia się dwa zasadnicze obwody (tory): obwód sygnału i obwód zasilania. Obwód zasilania stwarza właściwe warunki dla wzmocnienia sygnału , natomiast obwód sygnału jest związany z przenoszeniem sygnału przez wzmacniacz. Wzmacniacz idealny powinien wzmacniać sygnały , nie powodując zmiany ich kształtu. We wzmacniaczach rzeczywistych powstają pewne zniekształcenia sygnałów: W wyniku nieliniowości elementów wzmacniacza charakterystyka przenoszenia ,obrazująca zależność wartości ustalonej napięcia (prądu) wyjściowego do wartości napięcia (prądu) wejściowego. W każdym wzmacniaczu powstają pewne napięcia zmienne, niezależne od sygnału nazywane są szumami. Oprócz tego mogą powstawać we wzmacniaczu niepożądane napięcia pochodzące np. od napięć zasilania. Są one nazywane tętnieniami lub przydźwiękiem- muszą mieć one poziom znacznie niższy od przenoszonego sygnału (dotyczy to także szumów).

• Schemat blokowy wzmacniacza operacyjnego

Wzmacniacze te charakteryzują się :

• dużym współczynnikiem wzmocnienia

• bardzo dużą rezystancją wejściową

• rezystancją wyjścia równą zero

• szerokim pasmem przenoszenia nawet do kilkudziesięciu MHz.

• Minimalnymi przydźwiękami rzędu mV

• Schemat wzmacniacza mikro A 741

R1 - 82,9 k R2 - 82,9 k  R3 - 1,4 k

R4 - 88,6 k R5 - 10 k R6 - 97,4 k

R7 - 99,6 k R8 - 97,6 k R9 - 111,4 k

( wartości te są wartościami rzeczywistymi zmierzonymi)

Przebieg ćwiczenia:

I.Badanie wzmacniacza w ukł. Odwracającym.

( faza sygnału wejściowego jest odwrócona )

Tabela pomiarowa:

Lp	Uwe			Uwy	Ku-rzecz.	Ku oblicz.
-	c	dz	V	V	-------	--------
1	30/75	5	2	2,38	1,19	1,17
2	0,4	10	4	4,95	1,24	1,17
3	0,4	15	6	7,27	1,21	1,17
4	0,4	20	8	9,58	1,20	1,17
5	0,4	25	10	12	1,20	1,17
6	0,4	26	10,4	12,42	1,19	1,17
7	0,4	27	10,8	12,87	1,19	1,17
8	0,4	28	11,2	13,38	1,19	1,17
9	0,4	29	11,6	13,91	1,20	1,17
10	0,4	30	12	14,33	1,19	1,17
11	0,4	31	12,4	14,72	1,19	1,17
12	0,4	32	12,8	14,72	1,15	1,17

Przykłady obliczeń:

Ku rzeczywiste - Uwy/Uwe = 12/10 =1,20

Ku obliczone - R6/R1 = 97,4 / 82,9 = 1,17

II. Badanie wzmacniacza w ukł. nieodwracającym .

Tabela pomiarowa:

Lp	Uwe			Uwy	Ku-rzecz.	Ku oblicz.
-	C	dz	V	V	------	-------
1	15/75	6	1,2	2,77	2,31	2,03
2	0,2	8	1,6	3,68	2,30	2,03
3	0,2	10	2	4,63	2,32	2,03
4	0,2	12	2,4	5,34	2,23	2,03
5	0,2	14	2,8	6,15	2,20	2,03
6	0,2	16	3,2	7,09	2,22	2,03
7	0,2	18	3,6	8,06	2,24	2,03
8	0,2	20	4	8,85	2,21	2,03
9	0,2	22	4,4	9,77	2,22	2,03
10	0,2	24	4,8	10,6	2,21	2,03
11	0,2	26	5,2	11,51	2,21	2,03
12	0,2	28	5,6	12,32	2,20	2,03
13	0,2	29	5,8	12,81	2,21	2,03
14	0,2	30	6	13,22	2,20	2,03
15	0,2	31	6,2	13,7	2,21	2,03
16	0,2	32	6,4	13,8	2,16	2,03
17	0,2	33	6,6	13,8	2,09	2,03

III. Badanie wzmacniacza w ukł. sumującym.

( na jedno z wejść podajemy napięcie stałe +5V , a na drugie regulowane)

.

Lp	Uwe			Uwy	Ku-rzecz.
-	C	dz	V	V	------
1	15/75	6	1,2	7,45	6,21
2	0,2	10	2	8,42	4,21
3	0,2	15	3	9,61	3,20
4	0,2	20	4	10,74	2,69
5	0,2	25	5	11,96	2,39
6	0,2	30	6	13,11	2,19
7	0,2	31	6,2	13,39	2,16
8	0,2	32	6,4	13,52	2,11
9	0,2	33	6,6	13,72	2,08
10	0,2	34	6,8	14,06	2,07
11	0,2	35	7	14,31	2,04
12	0,2	36	7,2	14,5	2,01
13	0,2	37	7,4	14,71	1,99
14	0,2	38	7,6	14,72	1,94
15	0,2	39	7,8	14,72	1,89

IV. Badanie wzmacniacza w ukł. sumującym

( na jedno z wejść podajemy napięcie stałe -5V , a na drugie regulowane)

Lp	Uwe			Uwy	Ku-rzecz.
-	C	dz	V	V	------
1	30/75	10	4	1,06	0,27
2	0,4	15	6	1,46	0,24
3	0,4	20	8	3,57	0,45
4	0,4	25	10	6,03	0,60
5	0,4	30	12	8,33	0,69
6	0,4	35	14	10,59	0,76
7	0,4	37	14,8	11,64	0,79
8	0,4	38	15,2	12,08	0,79
9	0,4	39	15,6	12,47	0,80
10	0,4	40	16	13,04	0,82
11	0,4	41	16,4	13,5	0,82
12	0,4	42	16,8	14,03	0,84
13	0,4	43	17,2	14,46	0,84
14	0,4	44	17,6	14,72	0,84
15	0,4	45	18	14,72	0,82

Wykaz aparatury:

• - Zasilacz laboratoryjny „+” , „-” stałe 5, 10 , 15 i reg. do 15 V

- Woltomierz magnetoelektryczny kl. 0,5 15, 30, 75 V

- Multimetr cyfrowy

- Wzmacniacz laboratoryjny mikro A 741 (praca dyplomowa).

• Wnioski :

• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Pracownia Elektryczna i Elektroniczna.

Badanie wzmacniacza operacyjnego

_____________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________

- 10 -

Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu			PRACOWNIA ELEKTRYCZNA I ELEKTRONICZNA
Imię i nazwisko:			Temat: Badanie wzmacniacza operacyjnego				Numer Ćwiczenia: 1
Rok szkolny: 2001/2002	kl. III5	Grupa: 3	Data wykonania ćwiczenia: 25.10.2001	Data oddania ćwiczenia: 08.11.2001	Ocena:	Podpis:	Numer w dzienniku: 4

---