Työ 2: Operaatiovahvistimen peruskytkentöjä
Transcription
Työ 2: Operaatiovahvistimen peruskytkentöjä
Automaation elektroniikka OAMK / Pekka Rantala kevät 2015 1 Työ 2: Operaatiovahvistimen peruskytkentöjä Avaa itsellesi Word-dokumentti, johon talletat työn edetessä tulevia tietoja, esim. komponenttien tyypit ja arvot. Oskilloskoopin kuvat saat kätevimmin(?) dokumenttiin mukaan ottamalla ruudusta valokuvan kännykällä. Dokumenttiin saa elävyyttä, jos lisäät sinne myös valokuvan toteutetusta kytkennästä. Muotoile tästä dokumentista sitten työselostus, jonka palautat opettajalle 2 viikon sisällä työn tekemisestä. Kirjoita dokumentin alkuun otsikkotietoja ja lisää väliotsikoita sopiviin kohtiin. Esitä dokumentissa omia pohdintoja ja päätelmiä tehdyistä mittauksista. Työssä käytettävät komponentit ovat: - operaatiovahvistin 741, DIL8-kotelo - 1 kpl vastus 3,32 kΩ - 1 kpl vastus 9,53 kΩ Lisäksi käytetään seuraavia välineitä: - koekytkentäalusta (EI käytetä kytkentäalustan reunoilla olevia jännite- tai signaalilähteitä) - pöydässä oleva jännitelähde, otetaan käyttöjännitteeksi ±15 V - pöydässä oleva signaaligeneraattori - pöydässä oleva oskilloskooppi 1. Ei-invertoiva vahvistin Toteutetaan annetuista komponenteista ei-invertoiva vahvistin, jonka vahvistus on suurempi kuin 2. Valmistelutyöt Piirrä paperille SIISTI kytkentäkuva kytkennästä, johon on merkitty: - vastusten arvot - operaatiovahvistimen nastanumerot, myös käyttöjännitteiden liitäntänastoille Laske paperille myös kytkennän teoreettinen jännitevahvistus. ESITÄ OPETTAJALLE paperilla oleva kytkentäkuva ja vahvistuksen laskut. Signaaligeneraattorista otetaan kytkennän tulosignaaliksi Uin sini-signaali: - Up-p = 2,0 V - offset = 0,0 V - f = 1,0 kHz. Kytke tämä signaali näkyviin oskilloskoopin kanavalle 1. Kun skoopilla on kaunis kuva, KUTSU OPETTAJA PAIKALLE! Kytkennän kokoaminen Kokoa kytkentä koekytkentäalustalle. SÄHKÖJEN KYTKENTÄJÄRJESTYS!! 1. kytkentään ensin käyttöjännitteet päälle 2. vasta sitten saa kytkentään syöttää tulosignaalia generaattorilta 3. Tehdään mittauksia 4. Irrota/sammuta kytkentään syötettävä signaali generaattorilta 5. Lopuksi sammutetaan käyttöjännitteet pois päältä. Kytkentään EI KOSKAAN SAA mennä signaalia sisään, jos käyttöjännitteet eivät ole päällä!!! Kytkentään liitetään oskilloskooppi niin, että kanavalla 1 on Uin ja kanavalla 2 on Uout. Automaation elektroniikka OAMK / Pekka Rantala kevät 2015 2 Kun oskilloskoopille on saatu kaunis kuva, jossa näkyy sekä tulo- että lähtösignaali päällekkäin (sama nollakohta) muutaman jakson ajalta, niin KUTSU OPETTAJA PAIKALLE. Ota oskilloskoopin kuva talteen. Mittaa kursoreilla skoopin kuvasta olennaisia arvoja. Taajuuden kasvattaminen Pidä kytkentä muuten samana, mutta muuta taajuudeksi 100 kHz. Kun oskilloskoopille on saatu kaunis kuva, jossa näkyy sekä tulo- että lähtösignaalia päällekkäin (sama nollakohta) muutaman jakson ajalta, niin KUTSU OPETTAJA PAIKALLE. Ota oskilloskoopin kuva talteen. Mittaa kursoreilla skoopin kuvasta olennaisia arvoja. 2. Komparaattori, jolla on hystereesiä Toteutetaan annetuista komponenteista hystereesillä varustettu komparaattori, jonka hystereesi on alle 10 V. Valmistelutyöt Piirrä paperille SIISTI kytkentäkuva kytkennästä, johon on merkitty: - vastusten arvot - operaatiovahvistimen nastanumerot, myös käyttöjännitteiden liitäntänastoille Laske paperille myös kytkennällä saatava teoreettinen hystereesin suuruus. ESITÄ OPETTAJALLE paperilla oleva kytkentäkuva ja hystereesin laskut. Kytkennän kokoaminen Kokoa kytkentä koekytkentäalustalle. Signaaligeneraattorista otetaan kytkennän tulosignaaliksi Uin sini-signaali: - Up-p = 10,0 V - offset = 0,0 V - f = 1,0 kHz. Kytkentään liitetään oskilloskooppi niin, että kanavalla 1 on Uin ja kanavalla 2 on Uout. Kun oskilloskoopille on saatu kaunis kuva, jossa näkyy sekä tulo- että lähtösignaali päällekkäin (sama nollakohta) muutaman jakson ajalta, niin KUTSU OPETTAJA PAIKALLE. Ota oskilloskoopin kuva talteen. Mittaa kursoreilla skoopin kuvasta olennaisia arvoja.