Jan Tomasiewicz
Piotr Hopcia
Przemysław Szczygieł
Sylwia Dobosz
Bartłomiej Wituski
Wzmacniacze operacyjne – potrafią wzmacniać sygnały o bardzo małych częstotliwościach (0kHz – 5kHz). Dostajemy stabilne wzmocnienie w odróżnieniu od wzmacniaczy cyfrowych. Sygnał stały jest dobrze wzmocniony jednak istnieją pewne ograniczenia.
Podstawowy układ wzmacniacza operacyjnego odwracającego wygląda następująco:
Odpowiednio dobierając rezystory można sterować wzmocnieniem. Odbywa się to według zależności:
Podczas ćwiczenia badaliśmy trzy układy wzmacniaczy operacyjnych:
1. Wzmacniacz w układzie odwracającym, Ku = 1 – układ ten odwraca napięcie o kąt j=p
Analizując otrzymane wykresy, można zauważyć że wzmocnienie tego układu jest rzeczywiście równe jeden. Wartość sygnału otrzymanego na wyjściu, od wejściowego różni się praktycznie tylko znakiem – jest on przeciwny.
2. Wzmacniacz w układzie odwracającym, Ku = 10 – układ ten odwraca napięcie o kąt j=p
Na wykresach opisujących charakterystykę wzmacniacza w tym układzie widać, że w szerokim zakresie napięcia wejściowego, mamy przebieg zgodnie z założeniem wzmocniony dziesięciokrotnie. Nie jest niestety możliwe wzmacnianie sygnału w nieskończoność – od pewnej wartości przebieg zaczyna się zakrzywiać. Po osiągnięciu wartości granicznej napięcia wyjściowego, niezależnie od sygnału na wejściu nie możliwe jest już otrzymanie sygnału z założonym wzmocnieniem.
Na wykresie występuje przesunięcie w punkcie Uwe=0, jest ono jednak bardzo niewielkie i wynosi Uwy=0,06, co powoduje asymetrię wykresu.
3. Wzmacniacz w układzie nieodwracającym, Ku = 1
Układ wzmacniacza nieodwracającego zbudowany jest z dwóch wzmacniaczy odwracających o wzmocnieniu Ku=1 połączonych szeregowo
WNIOSKI:
Wzmacniacze operacyjne są najbardziej rozpowszechnionym analogowym układem elektronicznym, realizowanym w postaci monolitycznych układów scalonych. Wielka uniwersalność, przy jednoczesnym wykorzystaniu istotnych właściwości układów scalonych, daje możliwość stosowania ich w rozmaitych układach, urządzeniach i systemach elektronicznych, zapewniając masową produkcję, niską cenę i bardzo dobre parametry użytkowe. Również ważnym zastosowaniem wzmacniaczy operacyjnych jest wykorzystanie ich do budowy generatorów drgań elektrycznych.
2
cyberzaku