Circuite elementare cu A.O. - Amplificatorul inversor

Circuite elementare cu A.O.

In cadrul acestei lucrari se studiaza functionarea catorva dintra circuitele elementare ce se pot realiza cu A.O.

Montajele studiate sunt urmatoarele:

Amplificatorul inversor, care are urmatoarea schema de principiu:

Pentru un A.O. ideal avem relatia de amplificare:

Amplificatorul neinversor, cu urmatoarea schema de principiu:

Tot pentru un A.O. ideal avem amplificarea:

Repetorul de tensiune prezinta acceasi schema ca mai sus dar cu rezistenta R1 necuplata. In acest caz amplificarea de tensiune este unitara. Prezinta totodata impedanta de intrare foarte mare si impedanta de iesire foarte mica.

Amplificatorul diferential cu A.O. are schema de mai jos:

Pentru ca un A.O. sa se comporte ca un amplificator diferential trebuie sa avem egalitatea R2/R1=R3/R4.

In acest caz se rejecteaza si tensiunea de mod comun, iar tensiunea de iesire este:

Integratorul cu A.O. reprezentat mai jos primeste la intrare un semnal de amplitudine constanta si frecventa variabila si da la iesire o tensiune de aceeasi frecventa dar cu amplitudinea dependenta de frecventa si de elementele circuitului.

In graficul alaturat este desenat raspunsul de la iesire cand se aplica la intrare impulsuri cu factorul de umplere 0,5.

Se    obtine

Comparatorul cu histerezis foloseste A.O. cu o reactie pozitiva ca mai jos:

Cu ajutorul rezistentelor R5 si R6 se modifica largimea histerezisului, iar cu Er se modifica pozitia acestuia fata de origine, conform formulelor:

Generatorul de impulsuri dreptunghiulare cu A.O. se poate realiza astfel:

Perioadele impulsurilor sunt date de expresiile:

Se observa ca daca Er=0 semnalele au factorul de umplere 0,5.

Se realizeaza schema de amplificator inversor si aplicand un semnal sinusoidal de 200Hz se masoara o amplificare Au=23/2.5=-9.2.

Folosind rezistenta R2=12k si aplicand semnal Ui=550mV la intrare se efectueaza masuratorile pentru trasarea caracteristicii de frecventa:

Obs: Datorita oscilatiilor nu s-au putut efectua masuratori decat in gama 100Hz-300kHz

Se realizeaza apoi schema de amplificator neinversor, tot la 200Hz. El este de fapt aproape un repetor de tensiune, ceea ce se dovedeste si prin amplificarea masurata : Au=0.02/0.74=0.83.

S-a ridicat si aici caracteristica de frecventa:

Realizand schema de amplificator diferential cu R1=1k2, R2=12k, R3=1k2 si R4=12, se aplica semnale de 200Hz astfel:

Vi1=400mV, Vi2=0V => V01=3.8V

Vi1=0V, Vi2=400mV => V02=3V

V'i1=V'i2=1V => V03=1.5V

Se poate calcula astfel amplificarea de tensiune de mod diferential V01/V1=9.5 si amplificarea de mod comun V03/V'i1=1.5.

Se realizeaza montajul integrator, se aplica semnal Ui=1.6V si se masoara amplificarea de tensiune in functie de frecventa:

Aplicand la intrare un tren de impulsuri cu T=0.5msec, se poate masura la iesire o diferenta de tensiune DV=1.51V.

Se realizeaza montajul de comparator cu histerezis si se aplica la intrare o tensiune continuu reglabila. Am avut Vo=1V, Ev=1.4V iar tensiunile de prag masurate au fost Vp1=-10V si Vp2=38V.

S-a realizat si generatorul de impulsuri dreptunghiulare, iar pentru Vp1 si Vp2 de la punctul anterior sau masurat perioadele T1=0.35msec si T2=0.56msec.