Circuite elementare cu amplificatoare operationale

Losneanu Emilian, 322AA, laborator 15 dce

Circuiteelementarecu amplificatoareoperationale

Scopul lucrarii

1.Sestudiaza câteva dintrecircuiteleelementarecesepot realiza cu amplificatoareoperationale(AO), în careacestea sunt considerateca elementedecircuit caracterizateprin parametrii decatalog, statici sau dinamici.

Elementeteoretice

2.Amplificatorul inversor areschema din fig.1. Pentru un AO ideal amplificarea detensiuneeste data de relatia: (1) relatie valabila pentru valori mici aleacesteia. Pentru valori mari ale amplificarii detensiune, eroarea introdusa în calcul de valoarea finita a amplificarii în bucla deschisa a AO, , devineimportanta, relatia (1) fiind

înlocuita derelatia :   (2).

Amplificarea detensiunecu bucla închisa esteinfluentata si devaloarea limitata a produsului amplificarebanda a lui AO precum si derezistenteledeintraresi deiesirealeAO

3. Amplificatorul neinversor areschema deprincipiu din fig.2. Amplificarea detensiune, considerând AO ideal, va fi: (3).

4. Repetorul detensiuneserealizeaza din schema din fig.2 cu rezisteta necuplata (). Seobtine: =1 (4).

Repetorul detensiunerealizat cu AO prezinta amplificaredetensiuneunitara, impedanta deintrarefoartemaresi impedanta deiesirefoartemica.

5. Amplificatorul diferential realizat cu AO estereprezentat în fig.3. Pentru un AO ideal, tensiunea deiesiresepoatescriesub forma: (5).

Conditia ca circuitul sa secomporteca un amplificator diferential esteca: (6), în carecaz, tensiunea deiesireva fi: (5')

Tensiunea demod comun esterejectata în masura în careesteîndeplinita relatia (6).

Desfasurarea lucrarii

1. Seidentifica montajul din fig.10, echipat cu amplificatoareoperationalebA741, caracterizateprin =100.000. Circuitul sealimenteaza cu tensiuniledealimentare+15V (borna 2 fata demasa ) si -15V (borna 3) fata demasa (borna 1).

Tensiuniledecomanda seaplica prin intermediul unui repetor detensiunerealizat tot cu AO (pentru a avea o impedanta a generatorului desemnal cât mai mica), acesta fiind comandat

printr-un potentiometru cepermitereglarea tensiunii deintrareîn limitelargi. Tensiuniledeintrareîn circuitul testat sevor masura la iesirea repetorului detensiune(borna 5).

2. Serealizeaza schema deamplificareinversor (fig.1) cu rezistentele=1.2 kW si =12 kW. Seaplica semnal sinusoidal defrecventa 200 Hz. Pentru o tensiunedeiesirede5V (valoareeficace), semasoara amplificarea detensiunesi secompara cu rezultatul obtinut cu relatia (1). Secompara faza semnalului deiesirecu faza semnalului dela intrare, peosciloscop, constatându-seinversarea defaza a semnalului amplificat.

Serepeta masuratoarea pentru = 4.7 MW si secompara cu rezultatele obtinutecu relatiile(1) si (2). Sevor explica diferenteleconstatate.

Pentru ambelevalori alerezistentei setraseaza caracteristica defrecventa (pentru seia =100mV iar pentru seia =2mV).

A_u*= -R₂/R₁= -10 respectiv -3916

S-a masurat A_u = -9.583 respectiv -3500

Rezulta |DA_u|=0.417 respectiv 416

3. Serealizeaza schema deamplificator neinversor (fig.2) cu =12kW si =1.2 kW; seaplica semnal sinusoidal defrecventa 200 Hz si amplitudine100 mV si semasoara amplificarea detensiune, comparându-se- cu ajutorul osciloscopului - si fazeletensiunilor deintraresi deiesire.

Serealizeaza montajul repetor detensiunesi semasoara amplificarea detensiune.

Rezultatelemasuratorilor pentru acestedoua montajesecompara cu valorileobtinutecu relatiile(3) si (4).Pentru montajul deamplificator neinversor seridica si caracteristica defrecventa.

A_u*= 1+R₂/R₁= 11

Semasoara A_u=9.83

Rezulta |DA_u|=1.17

Pentru repetor detensiuneR₁ infinit atunci A_u*=1.Semasoara A_u=0.894 rezulta |DA_u|=0.106

4.Serealizeaza schema deamplificator diferential (fig.3) cu =1.2kW, =12kW, =1.2kW si =12 kW. Seaplica semnalecu frecventede200 Hz, astfel:

- =100mV ; =0; semasoara

- =0 ; =100 mV; semasoara

= = 1V; semasoara .

Sedetermina amplificarea detensiunedemod diferential definita ca / sau / si amplificarea demod comun definita ca /.Seinterpreteaza rezultatele.

Semasoara V₀₁=1V V₀₂=108mV V₀₃=11.3V

Secalculeaza A_u=10           A_u'=1 A_u"=11