L’amplificador operacional Marc Bara Iniesta PID_00170100
CC-BY-SA • PID_00170100
L’amplificador operacional
CC-BY-SA • PID_00170100
L’amplifica
Story Transcript
Estudi Previ Completeu la taula següent :
Marge de temperatura Tensió d'alimentació (màx.) Tensió d'entrada diferencial (max.) Tensió d'entrada (màx.) Guany en llaç obert Resistència d'entrada Resistència de sortida I supply Corrent de curt circuit Tensió d'offset d'entrada Corrent de polarització d'entrada Ibias Corrent d'offset d'entrada IIO Corrent de polarització I+ Corrent de polarització I− Slew rate
A741 0−70ºC ±15V ±15V ±15V 25 2M 75 1.7 mA ±25 mA 5 mV 80 mA 20 mA 90 A 70 A 0.5 V/s
TL072 0−70ºC ±18V ±30V ±15V 0.4 10^12 50 1.4 mA −−− 3 mV 65 pA 5 pA 67.5 pA 62.5 pA 13 V/s
OP07 0−70ºC ±22V ±30V ±22 0.5 20M 60 −−− −−− 30 V 20nA 0.1 nA 20.05 nA 19.95 nA 0.3 V/s
IIO = I+ − I− IBIAS = (I+ + I−)/2 5.1.− MESURA DE ±Vsat a)Mesura de VCC , VEE i (VCC + |VEE|) VCC = +15 V VEE = −15.23 V VCC + |VEE| = 30.23 V L'error existent és fruit de la font d'alimentació c)Mesureu el valor de ±Vsat +Vsat = +14.38 V −Vsat = −13.12 V Conectem V(−) a massa i V(+) a Vcc per obtenir una diferència positiva V0 = A(V(+)−V(−)) = A(V(+)) = ±Vsat
1
Si V(+)=Vcc trobarem +Vsat Si V(+)=VEE trobarem −Vsat La saturació no arribarà mai a +15 o −15 per les característiques internes del propi circuit. d)Connecteu V(+) i V(−) a massa i mesureu V0 .Justifiqueu el resultat obtingut. V0 = +Vsat Fruit de la configuració interna de l'amplificador , sempre tendeix a que la diferència sigui positiva . Perque V0 sigui igual a zero hem d'aplicar una tensió a una de les entrades (tensió d'offset). 5.2.− Mesura de Isupply i de IL. a)En el mateix circuit, mesureu el valor d'Isupply (+) i d'Isupply (−) , tal com s'indica a la figura. Isupply (+) = 508 A Isupply (−) = 511 A Idealment haurien de ser zero totes dues , ja que no hi tenim cap càrrega connectada. Però no és zero pels transistors que formen l'amplificador , que consumeixen una mica d'intensitat. b)Amb el següent circuit de la figura calculeu Isupply (+) i Isupply (−) i IL quina relació hi ha ? Isupply (+) = 1.12 mA Isupply (−) = 0.9 mA IL = 0.131 mA Sabem que : Isupply (+) = Isupply (−) + IL c)Repetiu l'apartat anterior , però V(−)= 5V i V(+)=0 , quina diferència s'observa ? Isupply (+) = 0.59 mA Isupply (−) = 0.46 mA IL = 0.141 mA Sabem que : Isupply (+) = Isupply (−) + IL La IL Canvia de sentit en canviar el sentit de la tensió de sortida V0. 5.3.−Mesura del corrent de curt circuit. 2
a)Amb el circuit de la figura anterior canviem RL per una de 100 , perque ens doni una corrent de curt circuit +Isc , i mesureu−ne el valor. Quin canvi farieu per mesurar − Isc? +Isc= 36.9 mA És per raons de seguretat , perque la Intensitat no se'n vagui a valors molt elevats Per calcular −Isc Posem la font de 5V a V(−) de l'amplificador.
b)Connecteu varies resistències i comproveu el valor de la tensió de sortida i representeu−ho gràficament la variació de V0 davant de RL. Resistència 100 180 560 1K 1.56K
Tensió de sortida V0 2.16 V 3.76 V 11.05V 11.88V 12.24 V
Quan tenim una RL molt petita tenim la ISC i a mesura que anem augmentan la resistència L la Tensió de sortida va augmentant exponencialment amb la Resistència , però mai superarà la +Vsat. 5.4.− Mesura de la tensió d'Offset d'entrada i dels corrents de polarització. a)Comproveu , mitjançant el circuit de la figura trobeu el valor de la tensió d'Offset i compareu−lo amb el de les especificacions del fabricant : V0 = 4.5 V Si VIO = V0/1000 Doncs tenim que VIO =4.5 mV Segons les especificacions del fabricant ha de ser de 5 mV b)Mesureu els corrents de polarització I+ i I−. Els valors mesurats són : I+ = I− = 1 A Segons el fabricant hauria de ser 90 A i 70.A respectivament. 3
5.5.− Mesura del Slew Rate a)Munteu el circuit de la figura i observeu amb l'oscil.loscopi la resposta de l'amplificador operacional , que haurà de ser de la forma que indica la figura , és calcula mitjançant : SR = AV0/At El valor mesurats en l'oscil.loscopi són AV0 = 26.2 V i la At = 40 s i per tant SR =26.2/40 = 0.65 V/s, és molt proper al especificat pel fabricant . El valor especificat pel fabricant és 0.5 V/s.