To tylko jedna z 12 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Miros_aw Urba_ski. Notatka składa się z 12 stron.
Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki dla studentów WIP Temat: Badanie wzmacniacza operacyjnego materiały pomocnicze do laboratorium elektroniki, elektrotechniki i energoelektroniki wyłącznie do użytku wewnętrznego przez studentów WIP PW bez prawa kopiowania i publikowania Zakład Trakcji Elektrycznej IME PW 2013 1 1. Rozwiązania konstrukcyjne układów scalonych Monolityczny układ scalony stanowi strukturę, która obejmuj półprzewodnikowe podłoże scalające oraz wytworzone w jego objętości i na powierzchni obszary funkcjonalne elementów czynnych i biernych, obszary izolujące, połączenia wewnętrzne oraz doprowadzenia zewnętrzne. Wszystkie wymienione elementy układu elektronicznego wykonuje się na krzemowej płytce półprzewodnikowej typu p, nakładając na nią najpierw za pomocą specjalnych metod warstwę typu n. W procesie wytwarzania wykorzystywane są te same operacje technologiczne, co przy wykonywaniu indywidualnych diod i tranzystorów. Wieloletnie doświadczenia, zdobyte na tym polu, spowodowały obserwowany od kilkunastu lat szybki rozwój półprzewodnikowych układów scalonych. Do budowy półprzewodnikowych układów scalonych wykorzystywany jest wyłącznie krzem. Charakteryzuje się on między innymi stosunkowo wysoką dopuszczalną temperaturą pracy małymi prądami wstecznymi w złączach p-n. Własności krzemu zapewniają również łatwe wytworzenie na jego powierzchni warstwy dwutlenku krzemu (SiO2), mającej zastosowanie jako warstwa ochronna umożliwiająca dokonanie selektywnej dyfuzji i zabezpieczająca przed wpływami zewnętrznymi oraz warstwa izolacyjna, umożliwiająca dokonanie niezbędnych połączeń na powierzchni układu scalonego. W celu otrzymania płytek wykorzystywanych na podłoża półprzewodnikowe konieczne jest wytworzenie monokryształów krzemu. Wykonywane monokryształy mają zwykle postać walca o średnicy około 3 cm i długości kilkudziesięciu centymetrów. Pręty te cięte są prostopadle do osi na cienkie płytki, następnie są poddawane mechanicznemu szlifowaniu i polerowaniu. Rys.1.1 Porównanie konstrukcji tranzystora konwencjonalnego z tranzystorem scalonym: a) zwykły tranzystor planarny, b) tranzystor scalony z warstwą podkolektorową Konstrukcja tranzystora scalonego jest nieco odmienna niż zwykłego tranzystora. W indywidualnym tranzystorze planarnym że stanowi obszar kolektora, co umożliwia wykonywanie doprowadzenia kolektora po przeciwnej stronie niż doprowadzenia i emitera. W tranzystorach scalonych doprowadzenia do obszaru kolektora, bazy i emitera znajdują się po stronie płytki, umożliwiając wykonanie wszystkich połączeń na powierzchni układu. Wadą takiego rozwiązania jest wzrost rezystancji szeregowej złącza kolektorowej Rc, mający niekorzystny wpływ na częstotliwość graniczną tranzystora i kształt jego charakterystyk statycznych. Zmniejszenie
(…)
… o częstotliwości 500 Hz i 100Hz
napięciu międzyszczytowym 1V. Zmierzyć napięcie wejściowe i amplitudę napięcia wyjściowego
na oscyloskopie. Obliczyć stałą RC i porównać z parametrami obwodu ( R9 C1 ). Przerysować
przebiegi z uwzględnieniem przesunięcia fazowego i wzmocnienia
C1
R9
_
Uwe
+
Uwy
HP54600B
oscyloskop
generator
Rys. 3.5 Pomiar układu różniczkującego
3.5. Obserwacja przebiegów przekształconych…
… między + a - ) wywołuje nieskończenie duże
napięcie wyjściowe o znaku zależnym od znaku napięcia wejściowego
Uwyj = K ( Uwej1 - Uwej2 ).
Sam wzmacniacz może stanowić komparator. Porównuje napięcia wejściowe. Gdy napięcie Uwe1
> Uwej2 to na wyjściu pojawia się maksymalne napięcie dodatnie ( ograniczone napięciem
4
zasilania ). Gdy Uwej2>Uwej1 na wyjściu pojawia się maksymalne napięcie ujemne ( ograniczone
napięciem…
… MΩ , R2=20 kΩ , R3=1 kΩ , R4=10 kΩ , R5=1 MΩ , R6=22,50 kΩ , R7=2 kΩ , R8=10kΩ,
R9=100 kΩ , R10=14 kΩ , C1=10nF, C2= 1nF, C3= 10nF, C4= 0,68 µF
Rys. 3.1 Schemat panelu pomiarowego
3.1. Pomiar napięcia zerowego
Włączyć przycisk sieć. Na wyjście wzmacniacza dołączyć woltomierz magnetoelektryczny prądu
stałego i zmierzyć napięcie wyjściowe przy odłączonych wejściach. Zapisać wartość i obliczyć jaka
jest to wartość procentowa w stosunku do napięcia zasilania 15V
8
_
+
V
Rys. 3.2 Dołączenie woltomierza na wyjściu
3.2.Wzmocnienie przy otwartej pętli sprzężenia zwrotnego.
Na wejście rezystora R1 dołączyć napięcie ze źródła regulowanego 0-+15V. Napięcie to jest
obniżone poprzez dzielnik oporowy 1:9000 ( R3/R1 ). Regulując napięciem wejściowym uzyskać
na wyjściu około +10 V a następnie - 10V Zmierzyć napięcia…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)