Analóg áramkörök Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások

Hasonló dokumentumok
Elektronika Előadás. Műveleti erősítők. Alapkapcsolások műveleti erősítővel.

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők felépítése, ideális és valós jellemzői

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők táplálása, alkalmazása, alapkapcsolások

Elektronika I. Gyakorló feladatok

Elektronika 1. (BMEVIHIA205)

10.1. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

1. Visszacsatolás nélküli kapcsolások

Ideális műveleti erősítő

Mûveleti erõsítõk I.

1. A mérés tárgya: Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék D524. Műveleti erősítők alkalmazása

ELEKTRONIKA I. (KAUEL11OLK)

Az erősítés frekvenciafüggése: határfrekvenciák meghatározása ELEKTRONIKA_2

Műveleti erősítők. 1. Felépítése. a. Rajzjele. b. Belső felépítés (tömbvázlat) c. Differenciálerősítő

M ű veleti erő sítő k I.

A 2009-es vizsgákon szereplő elméleti kérdések

Zh1 - tételsor ELEKTRONIKA_2

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

Jelgenerátorok ELEKTRONIKA_2

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

07. mérés Erősítő kapcsolások vizsgálata.

Gingl Zoltán, Szeged, :25 Műszerelektronika - Műveleti erősítők 1

Műveleti erősítők alapkapcsolásai A Miller-effektus

ÁLTALÁNOS SZENZORINTERFACE KÉSZÍTÉSE HANGKÁRTYÁHOZ

Elektronika alapjai. Témakörök 11. évfolyam

Áramkörszámítás. Nyílhurkú erősítés hatása

Műveleti erősítők. Előzetes kérdések: Milyen tápfeszültség szükséges a műveleti erősítő működtetéséhez?

Gingl Zoltán, Szeged, :47 Elektronika - Műveleti erősítők

9. Az 1. ábrán látható feszültségosztó esetén AU = 0,08 és R1 = 4 kω. Számoljuk ki R2 értékét.

BUDAPESTI MŰSZAKI FŐISKOLA KANDÓ KÁLMÁN VILLAMOSMÉRNÖKI FŐISKOLAI KAR AUTOMATIKA INTÉZET ELEKTRONIKA MINTAPÉLDÁK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Adatok: R B1 = 100 kω R B2 = 47 kω. R 2 = 33 kω. R E = 1,5 kω. R t = 3 kω. h 22E = 50 MΩ -1

Műveleti erősítők - Bevezetés

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Műveleti erősítők - 2. rész

MÉRŐERŐSÍTŐK EREDŐ FESZÜLTSÉGERŐSÍTÉSE

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

1.zh Kösse össze a két oszlop egy-egy összetartozó fogalmát! pozitív visszacsatolás

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Versenyző kódja: 7 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

Szimmetrikus bemenetű erősítők működésének tanulmányozása, áramköri paramétereinek vizsgálata.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Műveleti erősítők alapkapcsolásai A Miller-effektus

Áramgenerátorok alapeseteinek valamint FET ekkel és FET bemenetű műveleti erősítőkkel felépített egyfokozatú erősítők vizsgálata.

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ANALÓG ÉS DIGITÁLIS TECHNIKA I

1. ábra A visszacsatolt erősítők elvi rajza. Az 1. ábrán látható elvi rajz alapján a kövezkező összefüggések adódnak:

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

DR. KOVÁCS ERNŐ MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

Elektronika 11. évfolyam

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Műveleti erősítők - 1. rész

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

Elektronika Előadás

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

MUNKAANYAG. Dr. Nemes József. Műveleti erősítők - műveleti erősítők alkalmazása II. A követelménymodul megnevezése:

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Versenyző kódja: 28 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Az ideális feszültségerősítő ELEKTRONIKA_2

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Tihanyi Attila 2007 március 27

10. Konzultáció: Erősítő fokozatok összekapcsolása, visszacsatolások, műveleti erősítők és műveleti erősítős kapcsolások

5. Műveleti erősítők alkalmazása a méréstechnikában

Σ imsc

Összetett hálózat számítása_1

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Jelkondicionálás. Elvezetés. a bioelektromos jelek kis amplitúdójúak. extracelluláris spike: néhányszor 10 uv. EEG hajas fejbőrről: max 50 uv

X. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

A felmérési egység kódja:

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Példatár az Elektrotechnika elektronika I.-II. (BSc) és az Elektronika elektronikus mérőrendszerek (MSc) c. tárgyakhoz

Elektronika II. 4. mérés. Szimmetrikus differencia erősítő mérése

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Áramkörök számítása, szimulációja és mérése próbapaneleken

1. Milyen módszerrel ábrázolhatók a váltakozó mennyiségek, és melyiknek mi az előnye?

<mérésvezető neve> 8 C s z. 7 U ki TL082 4 R. 1. Neminvertáló alapkapcsolás mérési feladatai

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

Analóg-digitális átalakítás. Rencz Márta/ Ress S. Elektronikus Eszközök Tanszék

Feszültségérzékelők a méréstechnikában

Átírás:

nalóg áramkörök Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások Informatika/Elektronika előadás encz Márta/ess Sándor Elektronikus Eszközök Tanszék 07-nov.-22

Témák Műveleti erősítőkkel kapcsolatos alapfogalmak z ideális műveleti erősítő negatív visszacsatolás Jellegzetes paraméterek Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások Valós műveleti erősítők paraméterei 2/5

műveleti erősítő (Operational mplifier) hagyományos erősítő tulajdonságait a lső felépítése határozza meg, a műveleti erősítővel épült áramkörök működését a külső negatív visszacsatolás határozza meg. Közel ideális tulajdonságokkal rendelkezik, méretn, árban alig tér el a tranzisztoroktól, alkalmazása pedig jóval egyszerűbb. Bemenete differenciálerősítő: 2 menete van, az ezek közötti feszültség- különbséget erősíti, ez az ún. differenciális feszültség erősítés neminvertáló menet invertáló menet d + táp p m KI d ( ) n p - táp 3/5

Ideális műveleti erősítő d, r, r d 0 ahol r d a differenciális meneti ellenállás, r a menő ellenállás. Egy valódi, általános célú (olcsó) műveleti erősítő paraméterei (μ74) 0 5, r d 0MΩ, r kω a legtöbb alkalmazásban a műveleti erősítő ideálisnak tenthető. 4/5

negatív visszacsatolás + + d - β Erősítő () - β Visszacsatoló áramkör (β) meneti jel egy részét a visszacsatoló hálózaton keresztül visszavezetjük a menetre, és vonjuk a meneten lévő jelből. átrendezve: v + β z erősítést a visszacsatolás határozza meg Stabil állapotban: d Ha β >>, akkor v ( β β 5/5 )

visszacsatolt erősítő frekvenciamenete (ohmikus elemeket tartalmazó visszacsatoló hálózat esetén) 00 d 80 műveleti erősítő határfrekvenciája [db] 60 40 20 0 visszacsatolt erősítő határfrekvenciája /β z erősítő tranzitfrekvenciája 0 00 k 0k 00k M 0M f [Hz] f H f H f T f f H V H f T negatívan visszacsatolt erősítő erősítés-sávszélesség szorzata egyenlő az erősítő tranzitfrekvenciájával. 6/5

Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások számítások elve: Mivel a műveleti erősítő differenciális erősítése a végtelenhez tart, nem követünk el nagy hibát, ha feltételezzük, hogy () a két menet azonos potenciálon van, (2) és menő árama 0 Fázisfordító erősítő 2 Írjuk fel a csomóponti törvényt + 2 0 ~0V v 2 7/5

Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások Fázist nem fordító erősítő Írjuk fel a csomóponti törvényt 2 2 ~ v + 2 Másik megoldás: β Ha 2 0 v + 2 mivel ez egy feszültségosztó: V β 8/5

Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások Feszültség követő v z forrást minimálisan terheli, a meneti ellenállás csi, ún. Impedancia-váltó Összeadó erősítő N Használjuk fel a fázisfordító erősítő erősítésének képletét és a szuperpozíció elvét... N 2 2 + 2... + 2 N N 9/5

Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások Kivonó áramkör fázist nem fordító erősítő kapcsolás erősítése: p 2 2 /α + α α 2 P p /α 2 + 2 p Szuperpozició elvét alkalmazzuk Ha 2 0, akkor fázisfordító erősítőként üzemel a kapcsolás: 2 α 2 α Ha 0, akkor fázist nem fordító erősítőként üzemel a kapcsolás: α így 2 megoldás a két eredmény összegzésével: p p p + p α 2 α α + α( ) 2 2

Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások Integrátor z integrátorok általában az u ( t) K u( t) dt + u ( t 0) fejezést valósítják meg. C z áram törvényből: ~0V u + C du dt 0 Megoldva: u C t u( t) dt + u 0 (0) /5

Példa integrátor alkalmazására (Digitális voltmérő) V X C V F logika Számláló jelző integrátor komparátor órajel V X Q TF V I T F T X t t 2 t 3 VF T X így t () t időpillanatban a mérendő jelet rákapcsoljuk az integrátorra és T F fix ideig integráljuk. (2) t 2 pillanatban átkapcsolunk egy negatív referenciafeszültségre és sütjük a kapacitást. (3) számlálóval mérjük a T x időt. X F T T X F 2/5

Valós műveleti erősítők paraméterei Valós műveleti erősítő transzfer karakterisztikája Offset feszültség menetre valamekkora feszültségkülönbséget kell adni ahhoz, hogy a menet 0 legyen. Ez az ún. offset feszültség, néhány mv nagyságrendű Maximális jelváltozási sesség (slew rate) Kivezérelhetőségi határ meneten a jel véges sességgel változhat meg. Sd /dt maximuma. min túl az erősítő meneti feszültsége nem fog növekedni, általában a tápfeszültség néhány V, léteznek olyan műveleti erősítők is amelyek a tápfeszültségeg vezérelhetők (railtorailműködés) 3/5

Közös módusú erősítés Valós műveleti erősítők paraméterei Ha a két menetre ugyanazt az k feszültséget kapcsoljuk, a menetnek ideális esetn 0-nak kellene lenni. valóságban az erősítő meneti feszültsége függ az k feszültségtől, ez az ún. közös módusú erősítés. Legyen m k - d /2 és p k + d /2 Ekkor a d differenciális feszültségerősítés a közös módusú feszültségerősítés k d k << d k katalógusok általában a közös módusú feszültség elnyomást adják meg (common mode rejection ratio) CM d k értéke 0 4 körül van 4/5

Valós műveleti erősítők paraméterei I b - I b + r k r d r k r k közös módusú (GΩ), r d (MΩ) differenciális meneti ellenállás. I b+ I b- a menetek állandó munkaponti áramai μ74(bipoláris) TL08 (FET) d 0 5 2 0 5 CM 3 0 4 2 0 4 GBW MHz 3MHz r d 0 6 Ω 0 2 Ω r c 0 9 Ω 0 4 Ω I b 80n 30p 0 mv 5mV max ±3V ±3V Slew rate 0.6V/μs 3V/μs r kω 00Ω