Wzmacniacz operacyjny - zastosowania nieliniowe

  WZMACNIACZ OPERACYJNY - ZASTOSOWANIA NIELINIOWE       Cel  ć wiczenia     -  praktyczne  zapoznanie  się  z  metodami  wykorzystania  wzmacniaczy  operacyjnych  do realizacji układów nieliniowych,  -  doświadczalna weryfikacja parametrów zaprojektowanego układu,  -  opanowanie metod uruchamiania układu oraz korygowania jego parametrów.      Opisy badanych układów     Układy wykorzystuj ą ce dwójnik o nieliniowej charakterystyce pr ą dowo-napi ę ciowej     Niektóre  układy  o  prostych  cha- rakterystykach  nieliniowych  moŜna  zrealizować  wykorzystując  dwójnik  o  nieliniowej  charakterystyce  prądowo-napięciowej.  RozwaŜmy  układ  przedstawiony  na rys.1.  ZałóŜmy,  Ŝ e  charakterystyka  prądowo-napięciowa  dwójnika  nieliniowego  opisana  jest  następującymi funkcjami:   Ux=frx(Ix) oraz Ix=fgx(Ux), gdzie oczywiście funkcje frx i fgx są wzajemnie odwrotne.  Jeśli  wzmocnienie  wzmacniacza  operacyjnego  jest  dostatecznie  duŜe,  spełniony  jest  warunek U1 ≈0. Wówczas prawdziwe są równania: U wy=Ux=frx(Ix) oraz Uwe=UR1, a jeśli  załoŜymy,  Ŝe  wejście  wzmacniacza  operacyjnego  nie  pobiera  prądu,  to  oczywiście  musi być spełniony warunek: IR1=-Ix. Napięcie wejściowe jest związane z prądem IR1  zaleŜnością: Uwe=R1 IR1, czyli Uwe=-R1 Ix, z czego wynika, Ŝe Ix=-Uwe/R1. Ostatecznie  otrzymujemy  zaleŜność:  Uwy=-frx(Uwe/R1).  Czyli  charakterystyka  przejściowa  ma  taki  sam kształt jak charakterystyka prądowo-napięciowa dwójnika X1.    W  podobny  sposób  moŜemy  uzyskać  układ  o  charakterystyce  przejściowej  odpo- wiadającej  charakterystyce  napięciowo-prądowej  dwójnika  nieliniowego  (rys.2.).  ZałóŜmy,  jak  poprzednio,  Ŝe  dwójnik  nieliniowy  X2  jest  opisany  charakterystykami:  Ux=frx(Ix) oraz Ix=fgx(Ux). Stosując analogiczne załoŜenia i przekształcenia otrzymamy  zaleŜność      Uwy=-R2 fgx(Uwe).  Jednak  w  ten  sposób  zrealizowany  układ  ma    Rys.  Bł ą d! Nieznany argument przeł ą cznika. .  Bł ą d! Nieznany argument przeł ą cznika.     niepoŜądaną  właściwość  -  jego  rezystancja  wejściowa  jest  nieliniowa  (rezystancja  wejściowa  układu  przedstawionego  na  rys.1.  jest  stała  i  równa  R1).  W  obu  prezentowanych  układach  rezystancja  "widziana"  z  wejścia  odwracającego  wzmacniacza  operacyjnego  ma  charakter  nieliniowy,  w  związku  z  czym  efektywna  kompensacja  prądów  wejścio- wych  wzmacniacza  moŜe  nastrę- czać trudności. 

(…)

…, napięcie wejściowe dodatnie.
14. Przetwornik AC/DC mierzący dodatnią wartość szczytową sygnału wejściowego
(z uwzględnieniem składowej stałej). Układ powinien być zaprojektowany tak,
aby spadek napięcia wyjściowego o ponad 10% występował dla częstotliwości
mniejszych niŜ 500 Hz.
15. Przetwornik AC/DC mierzący ujemną wartość szczytową składowej zmiennej
sygnału wejściowego. Układ…
….. Zmierz
wartość
składowej stałej napięcia wyjściowego. W jaki sposób moŜna ją zmieniać?
Przeprowadź odpowiednie eksperymenty i opisz je.
Nieznany
argument
przełącznika..Błąd!
Nieznany
argument
przełącznika..Błąd! Nieznany argument przełącznika.. W jaki sposób
moŜna zmieniać częstotliwość sygnału wyjściowego bez zmiany jego
amplitudy i stosunku nachylenia zboczy? Przeprowadź odpowiednie
eksperymenty…
…!
Nieznany
argument
przełącznika..Błąd!
Nieznany
argument
przełącznika..Błąd! Nieznany argument przełącznika.. Doprowadź
do
wejścia układu sygnał sinusoidalny o zerowej składowej stałej i amplitudzie 2
V (generator SGS1 daje sygnał o amplitudzie nie większej niŜ 1,65 V; trzeba
uŜyć generatora zewnętrznego). Zmierz i wykreśl charakterystkę
częstotliwościową układu i wyznacz częstotliwość poniŜej…
… zwrotnego, a jedynie
ograniczając napięcie wyjściowe przy uŜyciu diody Zenera. Jeśli chcesz wykorzystać
taki układ, pamiętaj o wprowadzeniu rezystora ograniczającego prąd wyjściowy
wzmacniacza (rys.3.). Większość wzmacniaczy operacyjnych, między innymi µA741,
posiada wewnętrzne zabezpieczenie przed zwarciem wyjścia, więc jest moŜliwe
pominięcie rezystora zabezpieczającego. Lecz w takim przypadku zastanów…
… przebiegi oraz wyniki pomiarów współczynnika
zawartości harmonicznych w funkcji amplitudy sygnału trójkątnego.
Błąd! Nieznany argument przełącznika..Błąd! Nieznany argument przełącznika..
Badanie dokładności realizacji funkcji wykładniczej lub logarytmicznej
(dotyczy układów 12 i 13)
Błąd! Nieznany argument przełącznika.
Błąd!
Nieznany
argument
przełącznika..Błąd!
Nieznany
argument
przełącznika..Błąd…
…. Jej przeznaczeniem jest realizacja dyskryminatora okienkowego,
dyskryminatora progowego z histerezą oraz pomocniczego wzmacniacza odwracającego.
Schemat ideowy wkładki DA161C, zachowujący rozmieszczenie elementów, jest
przedstawiony na rysunku 7, a wygląd jej płyty czołowej - na rysunku 4.
WZORCE PŁYTEK DO SCHEMATÓW MONTAśOWYCH
DA161A
Rys Błąd! Nieznany argument przełącznika.. Schemat ideowo-montaŜowy wkładki…
... zobacz całą notatkę