OpAmp A - steudler

Berner Fachhochschule
Hochschule für Technik und Informatik
Fachbereich Elektro- und Kommunikationstechnik
BFH
HTI
EKT
Operationsverstärker OpAmp A Teil 1
Einführender Versuch zum Verstärkerverhalten
1. Versuchsanordnung und Auftrag
1.1
Versuchsanordnung
Der Rechenverstärker (Operational Amplifier) hat in der Elektronik (Analogtechnik), seiner
idealen Eigenschaften wegen, eine grosse Bedeutung gewonnen. Der OpAmp ist in vielen
Schaltungen vertreten und die Kenntnis seiner Einsatzmöglichkeiten daher unumgänglich.
Anmerkungen
ZU UNTERSUCHENDE SCHALTUNG
R2
7
Speisespannungen:
Ucc
R1
UE
+ UCC = + 15 Volt an Pin
7 (Anschluss 7)
U1
2
6
3
R4
UA
- UCC = - 15 V an Pin 4
5
1
4
Ucc
GND
1.2
1.
2.
UA741
GND
Auftrag
Bauen Sie die gegebene Schaltung auf (Löten, Stecken) mit
dem Operationsverstärker 741 (µA741, MC1741, LM741,
UA741, CA741 usw.) und den Widerständen R1 = 10 kΩ, R2
= 33 kΩ und R4 = 100 Ω (je ¼ Watt).
Die Bezeichnungen sind
unterschiedlich (je nach
Hersteller).
R4 ist zum Schutz der
Ausgangsstufe eingesetzt.
Messen Sie die Ausgangsspannung UA bei unterschiedlicher
UE verwirklichen wir aus
Eingangsspannung UE. (UE gilt als Parameter).
einem Speisegerät mit
Durchlaufen Sie mit UE den Bereich von 0 bis höchstens 5
einstellbarer Spannung.
Volt. Die Schrittwahl hängt von Ihren Feststellungen ab.
(Wertetabelle im Anhang).
Wie gross wird das Verhältnis von UA zu UE ? Bleibt es für
UA↑V
│
jedes UE gleich gross ? Möglich ist eine statistische Auswer│
?
tung der Messreihe. (Für eine Grafik verwenden Sie Millime│
mV
──0────────────────→
terpapier oder MathLab®).
│
3.
4.
Ersetzen Sie die Speisung mit ─5V/+5V (statt ─15V/+15V)
und wiederholen Sie die Messungen gemäss Punkt 2.
Legen Sie zusätzlich einen Kondensator C = 100 nF in Serie
vor R1 und speisen Sie 500mVpp aus einem Sinus-Generator
ein. Beobachten Sie das Verhältnis von UA zu UE mit zunehmender Frequenz ab 500 Hz. (Für eine Grafik verwenden Sie doppeltlogarithmisches Papier oder ein MathematikProgramm).
UE
UA
↑lg -│
UE
f
│
? lg -│
f0
──0────────────────→
│
f0=1Hz
2. Messprotokolle
Wertetabelle zu Auftrag Punkt 2
UE in V
UA in V
UE in V
0.5
4
1
4,1
1.5
4,15
2
4,2
2,5
4,25
3
4,3
3,5
4,35
3,7
4,4
3,9
4,5
UA in V
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Wertetabelle zu Auftrag Punkt 3
UE in V
UA in V
UE in V
0,2
1,2
0,4
1,23
0,6
1,25
0,8
1,28
0,9
1.3
1
1,35
1,05
1,4
1,1
1,5
1,15
1,6
OpAmp_A.doc
UA in V
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Fachbereich Elektro- und Kommunikationstechnik
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HTI
EKT
Operationsverstärker Teil 2
Einführender Versuch zum Summierverhalten
3. Versuchsanordnung und Auftrag
3.1
Versuchsanordnung
ZU UNTERSUCHENDE SCHALTUNG
Anmerkungen
R1
R0
U1
Speisespannungen:
R2
+ UCC = + 15 Volt an
Pin 7 (Anschluss 7)
7
U2
R3
U3
U1
2
6
3
UA
- UCC = - 15 V an Pin 4
5
4
1
GND
UA741
GND
3.2
Auftrag
1.
Bauen Sie die gegebene Schaltung auf (Löten, Stecken) mit
dem Operationsverstärker 741 o.ä. und den Widerständen R0 =
15 kΩ, R1 = 15 kΩ, R2 = 15 kΩ und R3 = 15 kΩ (je ¼ Watt).
U1, U2 und U3 verwirklichen wir aus Speisegeräten mit einstellbarer Spannung.
Pinkompatibel zu 741
sind:
LF 356, MC 1741, uA
356, ECG 941 und
weitere.
Messen Sie die Ausgangsspannung UA bei unterschiedlichen
Eingangsspannungen U1, U2 und U3.
Durchlaufen Sie mit Ui den Bereich – 15 V < U1 + U2 + U3 < +15
V. Die Schrittwahl hängt von Ihren Feststellungen ab.
Mit welcher Genauigkeit wird die Formel aus der Theorie erfüllt?
Es ist geeignet, die drei
Parameter U1, U2 und
U3 nicht gleichzeitig zu
verändern.
2.
3.
Ersetzen Sie die Speisung mit ─5V/+5V (statt ─15V/+15V) und
wiederholen Sie die Messungen nach Punkt 2. (– 5 V < U1 + U2
+ U3 < +5 V).
4.
Ersetzen Sie R0 mit R0 = 10 kΩ und R1 mit R1 = 20 kΩ und wiederholen Sie Punkt 2.
4. Messprotokolle
Wertetabelle zu Auftrag
U1 in V
U2 in V
U3 in V
UA in V
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Wertetabelle zu Auftrag
U1 in V
U2 in V
U3 in V
UA in V
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
OpAmp_A.doc