Nauczyciel: Krzysztof Drobinski
Przedmiot: Układy analogowe.
Klasa: 2A
Temat lekcji: Wzmacniacz operacyjny – układy aplikacyjne.
Data lekcji: 16.04.2020
Wprowadzenie do tematu: Wzmacniacz operacyjny jest podstawą budowy wielu układów funkcjonalnych.
Instrukcje do pracy własnej:
Praca własna: Wydrukuj i wklej do zeszytu notatkę z kolejnych stron karty pracy.
W ramach przypomnienia wiadomości z poprzedniej lekcji przeczytaj tę notatkę (oczywiście znajdziesz ją również w „Podstawy elektroniki” – Pióro, str126-129). Poznałeś właśnie 2 zupełnie podstawowe układy pracy wzmacniacza operacyjnego (wzm. odwracający i wzm.
nieodwracający) oraz wtórnik napięciowy, który także często jest niezastąpiony we wszelkich wzmacniaczach.
Można te układy potraktować jako pierwsze 3 układy aplikacyjne wzmacniacz operacyjnego.
Na samym końcu znajdziesz Procedurę pomagającą w analizie pracy wzmacniacza operacyjnego.
Twoim zadaniem na kolejną lekcję będzie zrobienie opracowania zawierającego kolejne układy aplikacyjne (np. sumator, prostownik i inne - znajdziesz bez problemu w książkach oraz Internecie).
Opracowanie/referat (na ocenę) powinno zawierać schematy tych układów, ich cechy i ogólne parametry oraz stosowane wzory bez ich wyprowadzeń. Dowolny z nich potraktuj „szczególnie” i spróbuj wyprowadzić sam lub znajdź i prześledź wyprowadzenie tego wzoru.
Oczywiście zamieść w opracowaniu.
Pamiętaj o podaniu źródeł, z których korzystałeś.
Informacja zwrotna: Proszę o przesłanie opracowania w formie pliku *.pdf na podane wcześniej konto: kris.thorn@o2.pl w terminie do 22.04.2020.
W razie innych problemów proszę o kontakt z podanym w Komunikacie numerem telefonicznym.
Strona 2 z 5
T: Wzmacniacz operacyjny – budowa, cechy i analiza pracy.
1. Wzmacniacz operacyjny - to symetryczny wzmacniacz dolnoprzepustowy o dwóch wejściach i jednym wyjściu. Służy do wzmacniania sygnałów o określonym paśmie częstotliwości włączając w to sygnały wolnozmienne i stałoprądowe. Wzmacniacz charakteryzuje się bardzo dużym wzmocnieniem napięciowym.
Wzmacniacze te zapewniają wzmocnienie sygnałów użytecznych (różnicowych) oraz tłumienie sygnałów niepożądanych (np. wejściowych sumacyjnych).
Jeżeli obwody obu tranzystorów wzmacniacza różnicowego sa identyczne (takie same tranzystory i rezystory RC), to wzmacniacz możemy nazwać symetrycznym.
2. Schemat i charakterystyka.
3. Budowa.
Wejścia wzmacniacza operacyjnego oznaczane są:
„-„ - odwracające, gdzie sygnał wyjściowy jest przesunięty w fazie o 180º względem sygnału wejściowego przyłożonego do tego wejścia;
„+” - nieodwracające, gdzie sygnał wyjściowy jest zgodny w fazie z sygnałem doprowadzonym do tego wejścia.
4. Napięcie wyjściowe wzmacniacza operacyjnego określa zależność:
UWY = K(U+ - U-)
Wzmacniacz operacyjny najczęściej przystosowany jest do pracy z zewnętrznym obwodem sprzężenia zwrotnego, decydującym o głównych własnościach całego układu.
Fizycznie realizowane są w postaci układów scalonych.
5. Cechy rzeczywistego wzmacniacza operacyjnego:
bardzo duże wzmocnienie napięciowe – od 104 – nawet 1010 V/V (czyli od 80dB wzwyż),
wzmacnia prąd stały,
posiada dużą impedancję wejściową – powyżej 104 Ω,
małą impedancję wyjściową – kilkadziesiąt Ω,
górna granica pasma przenoszonych częstotliwości - osiąga kilkadziesiąt MHz,
maksymalna szybkość narastania napięcia wyjściowego – kilka/kilkadziesiąt V/µs,
granica zakresu napięć wyjściowych zbliża się do napięcia zasilania (Rail To Rail), lub jest mniejsza od napięcia zasilania o pojedyncze wartości V.
6. Wzmacniacz odwracający
Strona 4 z 5
7. Wzmacniacz nieodwracający
8. Wzmacniacz operacyjny jako wtórnik napięciowy.
Procedura.
