7. Určete frekvenční charakteristiku zasilovače v zapojení jako dolní propust. U 0 = R 2 U 1 (1)

Podobné dokumenty
(s výjimkou komparátoru v zapojení č. 5) se vyhněte saturaci výstupního napětí. Volte tedy

Operační zesilovač, jeho vlastnosti a využití:

Teorie úlohy: Operační zesilovač je elektronický obvod, který se využívá v měřící, výpočetní a regulační technice. Má napěťové zesílení alespoň A u

Fyzikální praktikum 3 Operační zesilovač

Elektronické praktikum EPR1

Měření vlastností střídavého zesilovače

- + C 2 A B V 1 V 2 - U cc

Operační zesilovač je integrovaný obvod se dvěma vstupy (invertujícím a neinvertujícím) a jedním výstupem.

Systém vykonávající tlumené kmity lze popsat obyčejnou lineární diferenciální rovnice 2. řadu s nulovou pravou stranou:

1. Navrhněte a prakticky realizujte pomocí odporových a kapacitních dekáda derivační obvod se zadanou časovou konstantu: τ 2 = 320µs

Návrh frekvenčního filtru

Studium tranzistorového zesilovače

Elektrická měření pro I. ročník (Laboratorní cvičení)

II. Nakreslete zapojení a popište funkci a význam součástí následujícího obvodu: Integrátor s OZ

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je operační zesilovač. Pro měření byla použita souprava s operačním zesilovačem, kde napájení bylo 5V

Fyzikální praktikum...

Petr Myška Datum úlohy: Ročník: první Datum protokolu:

Obrázek č. 1 : Operační zesilovač v zapojení jako neinvertující zesilovač

Teoretický rozbor : Postup měření : a) Neinvertující zesilovač napětí (Noninverting Amplifier)

Obr. 1 Činnost omezovače amplitudy

Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr

Měření vlastností stejnosměrných tranzistorových zesilovačů

Měření na nízkofrekvenčním zesilovači. Schéma zapojení:

Návrh a analýza jednostupňového zesilovače

Teorie elektronických obvodů (MTEO)

Operační zesilovač (dále OZ)

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Fyzikální praktikum II

Synchronní detektor, nazývaný též fázově řízený usměrňovač, je určen k měření elektrolytické střední hodnoty periodického signálu podle vztahu.

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 11: Termická emise elektronů

PŘECHODOVÝ JEV V RC OBVODU

r Odvoď te přenosovou funkci obvodů na obr.2.16, je-li vstupem napě tí u 1 a výstupem napě tí u 2. Uvaž ujte R = 1Ω, L = 1H a C = 1F.

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je operační zesilovač. Pro měření byla použita souprava s operačním zesilovačem, kde napájení bylo 5V

Výpočet základních analogových obvodů a návrh realizačních schémat

Operační zesilovač. Úloha A2: Úkoly: Nutné vstupní znalosti: Diagnostika a testování elektronických systémů

2. NELINEÁRNÍ APLIKACE OPERAČNÍCH ZESILOVAČŮ

1. Změřte závislost indukčnosti cívky na procházejícím proudu pro tyto případy:

OPERA Č NÍ ZESILOVA Č E

3. Změřte závislost proudu a výkonu na velikosti kapacity zařazené do sériového RLC obvodu.

Pokud není uvedeno jinak, uvedený materiál je z vlastních zdrojů autora

Název: Měření paralelního rezonančního LC obvodu

D C A C. Otázka 1. Kolik z následujících matic je singulární? A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

Stabiliz atory napˇet ı v nap ajec ıch zdroj ıch - mˇeˇren ı z akladn ıch parametr u Ondˇrej ˇ Sika

Elektronické praktikum EPR1

Název: Měření nabíjecí a vybíjecí křivky kondenzátoru v RC obvodu, určení časové konstanty a její závislosti na odporu

Fyzikální praktikum 3

2. Pomocí Theveninova teorému zjednodušte zapojení na obrázku, vypočtěte hodnoty jeho prvků. U 1 =10 V, R 1 =1 kω, R 2 =2,2 kω.

2. Stanovte hodnoty aperiodizačních odporů pro dané kapacity (0,5; 1,0; 2,0; 5,0 µf). I v tomto případě stanovte velikost indukčnosti L.

PROTOKOL O LABORATORNÍM CVIČENÍ - AUTOMATIZACE

Virtuální a reálná elektronická měření: Virtuální realita nebo Reálná virtualita?

TRANZISTOROVÝ ZESILOVAČ

.100[% ; W, W ; V, A, V, A]

Praktické výpočty s komplexními čísly (především absolutní hodnota a fázový úhel) viz např. vstupní test ve skriptech.

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě nízkofrekvenční nevýkonový tranzistor KC 639. Mezní hodnoty jsou uvedeny v tabulce:

1. Okalibrujte pomocí bodu tání ledu, bodu varu vody a bodu tuhnutí cínu:

KATEDRA ELEKTRICKÝCH MĚŘENÍ

Úkol 1) Proměřit transformaci napětí pro cívky 300 a 300 závitů. Stvořit společný graf závislosti U 2 na U 1 pro hodnoty teoretické a naměřené.

Poř. č. Příjmení a jméno Třída Skupina Školní rok 2 BARTEK Tomáš S /10

SEMESTRÁLNÍ PRÁCE Z PŘEDMĚTU NÁVRH A ANALÝZA ELEKTRONICKÝCH OBVODŮ

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Přenos pasivního dvojbranu RC

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Kategorie M. Test. U všech výpočtů uvádějte použité vztahy včetně dosazení! 1 Sběrnice RS-485 se používá pro:

Zadání semestrálních prácí z předmětu Elektronické obvody. Jednodušší zadání

Základní vlastnosti číslicového voltmetru s měřicím usměrňovačem

Polovodičový usměrňovač

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.5 Název: Měření osciloskopem. Pracoval: Lukáš Ledvina

Zpětná vazba a linearita zesílení

filtry FIR zpracování signálů FIR & IIR Tomáš Novák

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Pedagogická fakulta v Ústí nad Labem Fyzikální praktikum k elektronice 2 Číslo úlohy : 1

Název: Polovodičový usměrňovač Pomůcky: Teorie: Vypracování:

Vlny v trubici VUT FSI v Brně

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jiří Kozlík dne:

Teoretický úvod: [%] (1)

PROTOKOL O PROVEDENÍ LABORATORNÍ PRÁCE

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 6. Název: Měření účiníku. dne: 16.

Kapacita, indukčnost; kapacitor-kondenzátor, induktor-cívka

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hustopeče, Masarykovo nám. 1

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřený předmětem jsou v tomto případě polovodičové diody, jejich údaje jsou uvedeny v tabulce:

Úloha 1: Zapojení integrovaného obvodu MA 7805 jako zdroje napětí a zdroje proudu

Grafické řešení: obvod s fotodiodou

1.Zadání 2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU 3.TEORETICKÝ ROZBOR

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

1. Navrhněte RC oscilátor s Wienovým článkem, operačním zesilovačem a žárovkovou stabilizací amplitudy, podle doporučeného zapojení, je-li dáno:

SMĚŠOVAČ 104-4R

+ U CC R C R B I C U BC I B U CE U BE I E R E I B + R B1 U C I - I B I U RB2 R B2

Měření vlastností střídavého zesilovače

Laboratorní úloha KLS 1 Vliv souhlasného rušení na výsledek měření stejnosměrného napětí

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Praktikum IV

Příklady: 28. Obvody. 16. prosince 2008 FI FSI VUT v Brn 1

popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Pavel Ševeček stud. skup.: F/F1X/11 dne:

1. Změřte průběh intenzity magnetického pole na ose souosých kruhových magnetizačních cívek

TENZOMETRICKÝ PŘEVODNÍK

Nelineární obvody. V nelineárních obvodech však platí Kirchhoffovy zákony.

1. Změřte voltampérovou charakteristiku vakuové diody (EZ 81) pomocí zapisovače 4106.

1.5 Operační zesilovače I.

Praktikum III - Optika

Pokud není uvedeno jinak, uvedený materiál je z vlastních zdrojů autora

Transkript:

Úkoly 7 Operační zesilovač. Ověřte platnost vztahu pro výstupní napětí zesilovače při zapojení s invertujícím vstupem.. Určete frekvenční charakteristiku zesilovače při zapojení s neinvertujícím vstupem. 3. Ověřte platnost vztahu pro výstupní napětí zesilovače při zapojení s neinvertujícím vstupem. 4. Ověřte platnost vztahu pro výstupní napětí rozdílového zesilovače.. Ověřte platnost vztahu pro výstupní napětí sčítacího zesilovače. 6. Ověřtě funkci zesilovače coby komparátoru. 7. Určete frekvenční charakteristiku zasilovače v zapojení jako dolní propust.. úkol V prvním úkolu jsem zjišt ovala platnost vztahu U = R R U () pro invertující vstup. Použité resistory jsou R = kω a R = kω. Vzhledem ke konstantnímu poměru odporů musí závislost U = f(u ) být lineární. To jasně dokazuje níže uvedený graf. Tabulka s měřenými hodnotami je uvedena na konci protokolu. Jak je vidět z grafu, odchylka měření od teoreticky předpovězených hodnot je minimální (v řádech desetin procenta). Směrnice přímky je.8 ±.3, což odpovídá poměru použitých odporů. Vztah tedy zjevně platí. Teoreticka krivka - - - - -4-3 - - 3 4 U [V] Obrázek : Zesilovač s invertujícím vstupem, U = f(u )

. úkol V druhém úkolu jsem určovala frekvenční závislost zesílení. Z grafu jde velmi názorně vidět, že pro vysoké frekvence zesílení prudce klesá. Přenosová oblast zasilovašeje vymezena hodnotou, kdy zesílení klesne o 3 db. Této hodnotě odpovídá zesílení A. =.67. Pokud bych následně předpokládala linearitu poklesu, mohla bych provést interpolaci. To jsem provedla a propouštěná frekvence mi následně vyšla f khz. 3. zesileni A.. 3 4 6 7 8 9 3 4 ln(f) Obrázek : Frekvenční závislost zesílení 3. úkol Třetí úkol se věnoval podobné problematice jako první úkol, tentokrát se však jednalo o neinvertující zesilovač. Ověřovaný vztah je U = ( + R R ) U. () Resistory byly použity stejné, jako v prvním úkolu. Výraz v závorce je určitě konstantní a očekáváme opět lineární závislost. Níže uvedený graf předpoklad potvrzuje, chyba byla stejně jako v prvním úkolu v řádu desetiv procent, takže shoda s teoreticky vypočtenými hodnotami je velmi dobrá. Směrnice lineárního fitu opět odpovídá multiplikativní konstantě v závorce, která je dle teoretického vztahu 3.. Moje směrnice má hodnotu 3.9, což je velmi dobrá shoda.

Teoreticka krivka - - - -4-4 6 U [V] Obrázek 3: Zesilovač s neinvertujícím vstupem, U = f(u ) 4. úkol Ve čtvrtém úkolu jsem mírně modifikovala obvod a zapojila jej coby rozdílový zesilovač. Byly zde použity čtyři rezistory, přičemž R = R 3 = kω a R = R 4 = Σ. Rozdílový zesilovač je popsán následujícím vztahem (druhá rovnice popisuje konkrétní použitý rozdílový zesilovač) U = U R4(R +R ) R (R 3 +R 4 ) U R R (3) U =. (U U ) (4) Jak je vidět z rovnice (4), předpokládáme opět lineární závislost. Tu demonstruje níže uvedený graf. Odchylka od teoreticky předpokládaných hodnot byla opět minimální, tedy můžeme potvrdit platnost výše uvedených vztahů. Předpokládaná směrnice přímky je., hodnota mého lineárního fitu je. ±,, což je velmi dobrá shoda. 3

Teoreticke hodnoty Namerene hodnoty - - - -4-4 6 U - U [V] Obrázek 4: Rozdílový zesilovač, U = f(u U ). úkol V pátém úkolu jsem sestavovala sčítací zesilovač. Zde byly použity odpory R = R = kω a R = kω. Sčítací zesilovač můžeme popsat následující rovnicí U = ( R R U + R R U ) () U = (U + U ) (6) Rovnice (6) popisuje mnou sestavený zesilovač s použitými rezistory. Vzhledem k podobě vzorce opět očekávám lineární závislost. Jak je vidět z grafu. závislost lineární je, nicméně chyba je v tomto případě o něco větší (kolem jednoho procenta). Nicméně stále je zřejmná lineární závislost, takže výše uvedený vztah považuju za dokázaný. 4

Teoreticke hodnoty Namerene hodnoty - - - - - U +,44 U [V] Obrázek : Sčítací zesilovač, U = f(u +, 44U ) 6. úkol V šestém úkolu jsem studovala činnost komparátoru. Ten se sestával z červené a zelené diody. Pokud bylo překročeno referenční napětí, rozsvítila se zelená dioda, naopak červená. V případě přebliknutí jsme se dostali do fáze, kde se U = U ref. Díky tomu můžeme kupříkladu držet hodnotu zasílení na jedné úrovni. Následující tabulka ukazuje několik naměřených hodnot, které jsem z voltmetrů odečetla v okamžiku co nejbližšímu přebliknutí. Tabulka : Činnost komparátoru U ref [V ].7 8.9 6.7 3.3.7 U[V ].8 8.8 6.37 3.4.3 Z tabulky je vidět, že hodnoty si zhruba odpovídají. Mírný nesoulad je způsoben tím, že je prakticky nemožné zachytit přesně moment přebliknutí diod. Přesto je z tabulky patrná dobrá shoda hodnot.

7. úkol Poslední úkol praktika byl věnován dolní propusti, ta je popsána následujícím vztahem A = Z Z = R F R A +jωc F R F (7) Z níže uvedeného grafu nelze usoudit nic o maximálním zesílení, protože křivka zde zjevně nemá žádné maximum. Musela jsem tak vyjít z teoretického vztahu s tím, že hodnoty odporů jsou R F = kω, R A = kω a C F =.7 ±.9µF (údaj o kondenzátoru jsem sjistila proložením teoretické křivky níže uvedeným grafem, bohužel bylo měření zatíženo velkou chybou). Frekvenci, do které graf ještě dobře propouští jsem zjistila z následujícího vztahu A mezni = A max (8) Můj teoretický výsledek pro maximální zesílení je, frekvence, do které doplní propust dobře propouští je zhruba 7 Hz (odpovídá jí zesílení 7.7). 6 4 zesileni A 3 4 6 8 4 6 8 f[hz] Obrázek 6: Frekvenční závislost pro dolní propust Naměřené hodnoty pro tento úkol f[hz] U[V] U[V] A ---------------------------.44.4.4.9 9.34..6 6

3.4.4.6. 8.49.4 4.9 4..4 7.8 3.64 47.48.6 6.8 3..9.4 6..9 9.6.8 3.8.74 83.8.8.9 Závěr Dílčí závěry k jednotlivým úkolům jsou uvedeny přímo u nich. 7