Cvičení měření - Buzení a oscilace

1. ZADÁNÍ

   1. Na OZ MAA 502 realizujte následující měření.

   • při otevřené zpětnovazební smyčce změřte závislost Uvýst na Uvst při buzení střídavým signálem. Závislost znázorněte graficky. Určete zesílení Au0 (zesilovač ve zpětné vazbě) a max. úroveň výstupního signálu před omezením

   • Zobrazte převodní charakteristiku OZ na osciloskopu a přeneste ji na milimetrový papír a vyhodnoťte

OZ MAA 741 zapojte jako invertující zesilovač, ověřte jeho vliv zpětné záporné vazby na horní frekvenci.

1. POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU

Měření jsme prováděli na přípravcích s OZ MAA 502 a MAA 741.

Mezní hodnoty OZ MAA 502

Napájecí napětí UBmax = ± 18 V

Vstupní napětí U1max = ± 10 V

Krátkodobý zkrat výstupu t = 5s

Provozní teplota υ = -55 – +125 0C

Teplota pouzdra υ = 125 0C

Ztrátový výkon P = 300 mW

Snížení zatížitelnosti υ = 95 0C 5,5 mW/k

Údaje při: υ = -55 – 125 0C, UB = 9 – 15 V

Napěťová nesymetrie vstupů Rs ≤ 102 Ω

Napěťové zesílení naprázdno UB = 15V, RL = 22Ω, U0 = 10V

Au = 25000 – 70000

Vstupní napěťový rozsah UB = -15 – 15 V

Činitel potlačení součtového signálu Rs ≤ 10 kΩ CMR = 110 > 80 dB

Citlivost na změnu nap. napětí Rs ≤ 10 kΩ SVR = 40 < 100 μV/V

Proudová nesymetrie vstupů υ = 125 0C Ic = 3,5 < 50 nA

υ = -55 0C Ic = 40 < 250 nA

vstupní klidový proud υ = -55 0C IB = 0,3 < 0,6 μA

vstupní odpor υ = -55 0C Ri = 170 > 85 kΩ

napájecí proud υ = -55 0C I = 2,7 < 4,5 mA

υ = 125 0C I = 2,1 < 3 mA

příkon υ = 125 0C P = 83 < 90 mW

υ = -55 0C P = 91 < 135 mW

Zapojení OZ MAA 502: čísla znamenají číslo výstupu na pouzdře (podle katalogu)

1 – vnitřní kompenzace, 2 – invertující vstup, 3 – neinvertující vstup, 4 - -UB, 5 – výstupní, kompenzace, 6 – výstup, 7 - +UB ,8 – vnitřní kompenzace

Mezní hodnoty OZ MAA 741:

Napájecí napětí Ucc = ±3 - ±22 V

Vstupní napětí U1 = ± 15 V

Napětí mezi vývody 1 a 4, 1 a 5 U1,4 = U1,5 = ±0,5 V

Ztrátový výkon P = 500 mW , rozsah prac. Teplot υ = -55 – 125 0C

Rozsah sklad teplot υ = -65 – 155 0C

Údaje při: υ = -55 – 125 0C, UB = -15 – 15 V

Napěťová nesymetrie vstupů Rs ≤ 102 Ω

Proudová nesymetrie vstupů υ = 125 0C Ic = 5 < 200 nA

υ = -55 0C Ic = 20 < 500 nA

vstupní klidový proud υ = -55 0C IB = 150 < 1500 nA

Vstupní napěťový rozsah UB = -13 – 13 V

Činitel potlačení součtového signálu Rs ≤ 10 kΩ CMR = 90 > 70 dB

Citlivost na změnu nap napětí Rs ≤ 10 kΩ SVR = 30 < 150 μV/V

Rozkmit výstupního napětí RL = 10 kΩ Ucbp = -14 – 14 V

napájecí proud υ = -55 0C I = 1,4 < 3,3 mA

υ = 125 0C I = 1,2 < 2,5 mA

příkon υ = 125 0C P = 35 < 75 mW

υ = -55 0C P = 42 < 100 mW

Zapojení OZ MAA 741 je stejné jako u MAA 502

1. TEORETICKÝ ROZBOR

Operační zesilovač (OZ) je součástka, kde pomocí stejnosměrného napájení dosáhneme velkého proudového i napěťového zesílení. Ideální OZ by měl mít nekonečně veliké zesílení, jeho vstupní odpor by měl být nekonečně veliký a výstupní odpor by měl být roven 0. V praxi je však zesílení omezené napájením OZ a mezními hodnotami součástky, což znamená zesílení okolo 10 000. Vstupní odpor je řádově stovky kΩ veliký a výstupní odpor je v praxi menší než 50 Ω.