To tylko jedna z 6 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA
UKŁADY ELEKTRONICZNE - LABORATORIUM
ELEKTROTECHNIKA
Grupa: 2
TEMAT: Badanie wzmacniacza operacyjnego
Paweł Stefańczyk
Data wykonania: 97.11.28
Ocena:
Krzysztof Kania
Cel ćwiczenia: - praktyczne wykorzystanie techniki ujemnego sprzężenia zwrotnego,
doświadczalna weryfikacja parametrów zaprojektowanego wcześniej wzmacniacza napięciowego wykonanego z użyciem wzmacniacza operacyjnego.
Wzmacniacz operacyjny Wzmacniacz operacyjny jest wzmacniaczem o sprzężeniu bezpośrednim, czyli stałoprądowym (dc), przeznaczonym do pracy z zewnętrznym obwodem ujemnego sprzężenia zwrotnego. Sprzężenie to jest zazwyczaj silne, aby parametry całego układu zależały głównie od parametrów elementów obwodu zewnętrznego. Dlatego wartość wzmocnienia wzmacniacza operacyjnego z otwartą pętlą powinna być duża.
Wzmacniacz operacyjny ma dwa wejścia: odwracające (-) i nieodwracające (+), oraz jedno wyjście (rys.1). Dla idealnego WO wartość wzmocnienia k ud sygnału różnicowego jest równa nieskończoności. Dla większości rzeczywistych WO jest ona bardzo duża, wynosi od kilku tysięcy V/V do kilkuset tysięcy V/V.
napięcia wyjściowego.
B Rys.1. Wzmacniacz napięciowy odwracający.
Wzmacniacz operacyjny w zastosowaniach liniowych nie może pracować bez obwodu ujemnego sprzężenia zwrotnego, ponieważ duża wartość wzmocnienia i istnienie niezerowych sygnałów niezrównoważenia powodowałyby jego nasycenie. Typowy układ wzmacniacza odwracającego fazę z wykorzystaniem wzmacniacza operacyjnego pokazano na rys.1. Wzmocnienie napięciowe takiego układu (dla bardzo małych częstotliwości) wynosi:
Wzmocnienie wzmacniacza odwracającego (rys.1) dla sygnałów o małych częstotliwościach praktycznie nie zależy od wzmocnienia k ud wzmacniacza operacyjnego. Natomiast górna częstotliwość graniczna tego układu zależy od pola wzmocnienia f T wzmacniacza operacyjnego i dana jest wzorem:
Oznacza to, że dla małych wartości wzmocnień pole wzmocnienia odwracającego wzmacniacza z wzmacniaczem operacyjnym nie jest stałe ) . Ta uwaga ma praktyczne znaczenie, gdy WO pracuje w układzie odwracającym o wzmocnieniu 1 V/V, czyli w układzie tzw. wtórnika odwracającego.
Wejście odwracające WO pracującego w układzie z rys.1 można w wielu rozważaniach traktować jako "zwarcie pozorne" do punktu o potencjale równym potencjałowi wejścia nieodwracającego, który w przypadku szczególnym może być równy zeru. Pozwala to często uprościć obliczenia projektowe. Efekt "zwarcia pozornego" jest skutkiem dużej wartości wzmocnienia k
(…)
… "zwarcia pozornego" jest skutkiem dużej wartości wzmocnienia kud, bowiem każdy prąd doprowadzony do wejścia odwracającego, czy to przez rezystor R1, czy jakąkolwiek inną drogą, jest natychmiast odprowadzany przez rezystor R2 (lub ogólnie - przez impedancję włączoną pomiędzy wyjście i wejście odwracające) do wyjścia układu. . W rzeczywistości to "zwarcie" ma łatwą do obliczenia rezystancję (impedancję…
…)
Uzyskane wyniki pomiarów:
R2= 56 kΩ
Uwe = 0,25 V
Uwy = 13 V
fg = 30 kHz ( dla Uwy = 9,1 V, ϕ = 45° )
fd = 12,5 Hz
Ku= 52 V/V
Przerzutnik Schmitta
Przerzutnik Schmitta można zastosować w celu zwiększenia szybkości narastania sygnału. Pętla histerezy tego przerzutnika zapewnia odporność na przypadkowe przełączenie wynikłe ze zniekształceń sygnału.
) Wspomniany efekt występuje w konfiguracji odwracającej…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)