Environmental Issues

Cuprins1Cuprins

3Lab 1 Amplificatorul operational

31. Amplificatorul inversor

42. Amplificatorul non-inversor

53. Repetor de tensiune

54. Sumator inversor

75. Sumatorul non-inversor

86. Circuite diferentiale

97. Comparatorul cu bucla deschisa

108. Comparatorul Hysteresis

11Lab 2 Parametrii si caracteristici ai amplificatorului operational

111. Intrarea de offset VIO

112. Rezistenta de iesire RO

123. Tensiunea de iesire maxima VOmax

124. Slew-rate

125. Raspunsul la frecventa al circuitului

13Lab 3 Aplicatii cu amplificatorul operational

131. Circuite integrate

142. Circuite derivate

163. Filtru trece jos

184. Filtru trece sus

205. Filtru trece banda

Lab 1 Amplificatorul operational1. Amplificatorul inversor

Facem conexiunile C1 i C3. Vom aplica la intrarea circuitului ("I" PIN), un semnal sinusoidal avnd o amplitudine de 100mV i frecven 1kHz.

Repetam pentru conexiunile C1 si C4

2. Amplificatorul non-inversor

Conectam C1, aplicnd la intrarea circuitului (PIN "I"), un semnal sinusoidal avnd o amplitudine de 100mV i o frecven de 5kHz.

3. Repetor de tensiune

Conectam C2 i C3, aplicam la intrarea circuitului (PIN "I") un semnal sinusoidal cu amplitudinea de 100mV i frecvena de 1kHz.

Examinai semnalul de la ieire ("O" pinul), comparandu-l la intrare o i rezultatul teoretic.

Afieaz diferena dintre cele dou semnale (CH1-CH2) folosind butonul "Math Menu" existent pe panoul frontal al osciloscopului.

4. Sumator inversor

Facem conexiunea C1, aplicnd la intrarea circuitului (PIN "I") un semnal sinusoidal cu amplitudinea de 1V i frecvena de 1kHz.

Vezi semnalul de ieire ("O" PIN) stabilirea osciloscopul pe pozitia "DC" (canal 2).

Modifica valoarea V1 tensiune de la poteniometru situat n partea dreapt sus a plcii experimentale ("furnizare pozitiv"), precum i s respecte modificarea tensiunii de ieire a circuitului.

Comparai rezultatele msurate cu cea teoretic.

Repetam pentru conexiunile C1 si C3.

5. Sumator non-inversor

Conectam C1 i se aplic la intrarea circuitului (PIN "I") un semnal sinusoidal cu amplitudinea de 1V i frecvena de 10 kHz.

Vezi semnalul de ieire (PIN "O"), prin stabilirea osciloscopul pe poziia "DC" (canalul 2).

Modifica valoarea V1 tensiune de la poteniometru situat n partea dreapt sus a plcii experimentale ("furnizare pozitiv"), precum i s respecte modificarea tensiunii de ieire a circuitului.

Comparai rezultatele msurate cu cea teoretic. De ce este tensiunea de ieire limitat?

6. Circuit diferential

Conectam C1 i se aplic la intrarea circuitului (PIN "I") un semnal sinusoidal cu amplitudinea de 1V i frecvena de 1kHz.

Vezi semnalul de ieire (PIN "O"), prin stabilirea osciloscopul pe poziia "DC" (canalul 2).

Modifica valoarea V1 tensiune de la poteniometru situat n partea dreapt sus a plcii experimentale ("furnizare pozitiv"), precum i s respecte modificarea tensiunii de ieire a circuitului.

Comparai rezultatele msurate cu cea teoretic.

7. Comparatorul cu bucla deschisa

Conectam C1 i se aplic la intrarea circuitului (PIN "I") un semnal triunghiular cu amplitudinea 5V i frecvena de 1kHz.

Modificarea valorii tensiunii V1 ("furnizare pozitiv") pentru minim. Vezi semnalul de ieire (PIN "O") i de a determina de comutare paii VP1 i VP2 (valorile tensiunii de intrare pentru care producia merge de la mic la mare sau de la mare la mic), precum i VOH i VOL.

8. Comparatorul cu Hysterezis

Aplicai la intrarea circuitului (PIN "I") un semnal triunghiular cu amplitudinea 2V i frecvena de 1kHz.

Vezi semnalul de ieire (PIN "O"), determinarea VP1, VP2, VOH, VOL. Comparai valorile obinute cu rezultatele teoretice.

Lab 2 Parametrii si caracteristici ai amplificatorului operational1. Tensiunea de iesire VIO

Conectam C2 i C3 pentru circuitul din prima configurare experimental. Msura folosind Multimetru digital de tensiune continu de la ieirea amplificatorului operaional (PIN "O").

Calculai VIO tensiunea de offset folosind relaia:

VIO=70mV

Pstrai conexiunile anterioare i, de asemenea, conectarea C5. Erorile de tensiune de compensare sunt compensate cu ajutorul poteniometrului R4.2. Rezistenta de iesire RO

Rezistena de ieire n bucl deschis RO a unui amplificator operaional poate fi determinat prin msurarea nti ieire bucl nchis RO rezisten ', folosind o configuraie invertor, cum ar fi:

Factorul de feedback f (j) pentru circuitul inversor cu conexiuni C1 i C4, are expresia:

Bucl deschis obine un a(j) pentru amplificatorul operaional folosit are urmtoarele valori:

Conecteaza C1 i C4 pentru circuitul din prima configurare experimental. Aplicai la intrarea circuitului (PIN "I") un semnal sinusoidal cu amplitudinea de 100mV i frecvena de 2kHz.

Msurai tensiunea de ieire a amplificatorului operaional (PIN "O"), n dou situaii diferite:

Cu rezistena de sarcin R5 = 10k; tensiunea msurat este notat cu vO

Cu rezistena suplimentar de sarcin RL = 470 (circuitul funcioneaz cu o sarcin echivalent cu RL '= R5 || RL; tensiunea msurat este notat VO ")

Calculai rezistena de ieire cu relaia:

Repeat the measurements and the analysis for other two different frequencies of the input signal, 20kHz and 200kHz.

f(kHz)220200

vI (mV)108108110

vO (V)1.061.020.64

vO (V)1.081.040.52

RO ()521108

3. Tensiunea de iesire maxima VOmax

Conecteaz C1 i C4 pentru circuitul din prima configurare experimental. Aplicai la intrarea circuitului (PIN "I") un semnal sinusoidal cu amplitudinea de 500mV i frecvena de 1kHz.

Crete tensiunea de ieire pn cnd arat un efect limitativ, determinarea VOmaxVOmax=13.6V

4. Slew-rate

Conecteaz C1 i C4 pentru circuitul din prima configurare experimental. Aplicai la intrarea circuitului (PIN "I") un semnal dreptunghiular cu frecvena de 10kHz, factor datorie i o amplitudine suficient de mare pentru tensiunea de ieire pentru a ajunge la valorile maxime n ambele direcii.

Determinai RS din panta de tranziie ntre valorile extreme: SR = VO / AtVO=26V

t=3.1us

SR=8.66V/us

5. Raspunsul la frecventa al circuitului Conecteaz C1 i C4 pentru circuitul din prima configurare experimental. Aplicai la intrarea circuitului (PIN "I") un semnal sinusoidal cu amplitudinea de 100mV i frecven variabil de 10Hz-1MHz.

Msurai tensiunea de ieire a amplificatorului operaional (PIN "O") pentru diferite frecvene i scrie tabelul de mai jos:f(Hz)1002005001k2k5k10k20k50k100k200k500k1M

AO(V)9.89.89.89.89.89.89.48.45.43.21.40.540.272

Lab 3 Operational Amplifiers Applications

1. Integrating circuit

Applying at the input of the circuit (pin I) a rectangular signal, with the amplitude of 0.5V and the 1kHz and 40 Hz frequencies, view the output signal (pin O) and compare the results with the theoretical ones.

2. Derivation circuit

Applying at the input of the circuit (pin I) a rectangular signal, with the amplitude of 2V and the 100Hz and 10kHz frequencies, view the output signal (pin O) and compare the results with the theoretical ones.

Repeat the first measurements for a sinusoidal signal with the amplitude of 2V and the frequencies of 100Hz and 10kHz.

Repeat the first measurements for a triangular signal with the amplitude of 2V and the frequencies of 100Hz and 10kHz

3. Low pass filter

Connect C1 to obtain a 1st order low apss filter. Apply at the input a sinusoidal signal with the amplitude of 1V and a variable frequency between 100Hz 100kHz.View the output signal (pin O), fill in the table, then draw the amplitude frequency characteristic AO(f).

f (Hz)100100010000100000

AO (V)10.6080.10.096

Repeat the measurements for the C1 and C3 connections, which make a 2nd order low pass filter.

f (Hz)100100010000100000

AO (V)1.040.780.0360.029

4. High pass filter

Connect C2 and C4 and create a 1st order high pass filter. Apply at the input a sinusoidal signal with the amplitude of 5V and a variable frequency between 10Hz 100kHz.

View the output signal (pin O), fill in the table, then draw the amplitude frequency characteristic AO(f).

f (Hz)10100100010000100000

AO (V)0.080.5043.525.125.12

Based on the previous results, compute the variation over a decade of the output voltage and determine the slope of the frequency characteristic.

Repeat the measurements for the C1, C3 and C4 connections (the new filter is a 2nd order high pass filter).

f (Hz)10100100010000100000

AO (V)0.080.0642.45.045.04

5. Band pass filter

Apply at the input a sinusoidal signal with the amplitude of 2V a variable frequency between 100Hz 100kHz.

View the output signal (pin O), fill in the table, then draw the amplitude frequency characteristic AO(f).

f (Hz)101001000100001000001000000

AO (V)0.0480.0840.4880.4160.160

Circuite Integrate Analogice

Laborator

20