Elektronik 2018 EITA35

Transkript

1 Elektronik 2018 EITA35 Föreläsning 3 lp2 Verklig OP Komparator Summerande förstärkare Differansförstärkare Integrator / Derivator Aktiva Filter 1

2 Tenta Färdigrättad Tentavisning Idag i labbsalen! 14% - U 16% % % - 5 2

3 Laborationer 3 Förberedelseuppgifter För att få labba Klarat dugga Kopplat upp krets enligt förberedelseuppgift 3

4 Laborationer Laboration 4 Enskilt Miniprojekt Anmäl er på kurshemsidan Anmälningsnummret ger vilket projekt ni ska göra pdf med projektbeskrivning finns på hemsidan. Kretsen konstruerar ni på egen hand Laborationstillfället: 7 (min)-10(max) min presentation av kretsen (ppt!) Godkänd: Godkänd presentation och fungerande krets Börja i god tid! 4

5 V V förstärkare i in =0A R s Ideal V->V förstärkare R1 + - R L Förstärkning oberoende av R s : R in = W i in =0A oberoende av R L : R o =0W v in v o = 1 + v in Oberoende av R s och R L! 5

6 V I förstärkare i in =0A i L Förstärkning oberoende av R s : R in = W R s Ideal V->I förstärkare R L i L oberoende av R L : R o = W v in i L = 1 v in Oberoende av R s och R L! 6

7 I V förstärkare i in =i s i s R s Ideal V->I förstärkare + - R L Förstärkning oberoende av R s : R in =0W i in =i s oberoende av R L : R o = 0W v o = i s Oberoende av R s och R L! 7

8 Klass B Push-Pull-Steg Op-ampen är negativt återkopplad. Utan att veta exakt vad komponenterna i mitten gör hur stor bör vara? A. v o =v in B. =+V C. =-V D. v o =-v in E.???? +v in +v o nano.participoll.com A B C D E 8 48% (13) 4% (1) 7% (2) 33% (9) 7% (2) 27 vote at nano.participoll.com

9 Ideal Operationsförstärkare v p +V CC Differentiell förstärkare A d = v o = A d (v p v n ) v n Maximal = +V CC / -V EE -V EE Anslutningarna matningsspänning V CC V EE ritas ibland inte ut Ideal OP Återkopplad förstärkare: v n =v p i p =i n =0 A 9

10 Verklig operationsförstärkare viktiga begränsningar v p +V CC Differentiell förstärkare A d = v o = A d (v p v n ) v n Maximal utspänning -(V EE +1V) /+(V CC -1V) Dvs om V EE =-10V, V CC =+10V så är +/-9V -V EE Typiska värden på biaseringen V CC,V EE = +/-10V Maximal utström: i 0 30 ma begränsar lastresistansen! Minimal inspänning = v n,v p > V EE +1V Maximal inspänning = v n,v p > V CC -1V 10

11 Verklig operationsförstärkare Gain-bandwidth-Product A d A jf f 0 A f 0 10 Hz Icke återkopplad OP. Hög förstärkning låg bandbredd A 0 f 0 = GBP 1 MHz (Exakt värde beror på vilken OP) Återkopplad OP (V-V) Lägre förstärkning högre bandbredd A(dB) A 0 A f = 1 + A f f f = GBP A f f 0 f f log(f) 11

12 Operationsförstärkare Generell modell för återkopplade förstärkare både diskreta och integrerade kretsar Byggblock i AD/DA omvandlare Billiga & Enkla för att snabbt bygga mindre kretsar 12

13 Icke återkopplad Op-Amp-koppling +10V Vad är om: v 1 =0V och v 2 =0.1V? v 2 v 1-10V OBS inte negativ återkoppling så v n v p! A. -0.1V B. 10 V C. +10V D. 0V E.??? nano.participoll.com A B C D E 13 0 vote at nano.participoll.com

14 Differensförstärkare v a R in,a = Ω v 2 = 1 + v a v b R in,b = Ω v 1 = 1 + v b Differensförstärkare = A d (v 1 v 2 ) 14

15 Differensförstärkare Common Mode v CM v 2 = 1 + v CM v CM v 1 = 1 + v CM v d och v cm förstärks lika mycket av första steget! Vi kan bättre! 15

16 Differensförstärkare Common Mode 16

17 Differensförstärkare Common Mode R1 R2 17

18 Differensförstärkare v CM v CM v CM i=0a i=0a v CM v CM v CM Common-Mode förstärkning i ingångssteget = 1! 18

19 Differansförstärkare Differentiell Förstärkning -v d v 2 = 1 + ( v d ) -v d Differentiell 0V v d v 1 = 1 + v d v d Differentiell Förstärkning i första steget= (1+ / )>>1 19

20 Instrumentförstärkare v a v b Differansförstärkare: R in = Ω R o = 0Ω A d =

21 Kaskadkoppling C R RC dv in t dt R? v in (t) v o A. 2RC dv in t dt B. 0V C. RC 2 d2 v in t dt 2 D. RC dv in t dt E.??? nano.participoll.com Vad blir om vi kaskadkopplar två 87% deriverande (34) steg? A B C D E 21 10% (4) 3% (1) 39 vote at nano.participoll.com