OLOP II Obligatorisk LAB operationsförstärkare Analog elektronik 2

Transkript

1 OLOP II Obligatorisk LAB operationsförstärkare Analog elektronik 2 Namn Datum Åtgärda Godkänd

2 Målsättning: Denna laboration syftar till att ge studenten: Kunskaper om operationsförstärkaren i teori och praktik, samt några tillämpningar. Erfarenhet av att konstruera kretsar med hjälp av operationsförstärkare. Övning i att använda ett simuleringsverktyg. Praktisk erfarenhet av att koppla, felsöka och att mäta på kretsar. För att uppfylla denna målsättning ska denna laboration utföras delvis gemensamt i en grupp och delvis enskilt. Gruppen jobbar tillsammans fram den konstruktion som uppgifterna handlar om. Gruppen hjälps åt vid felsökning såväl på kopplingsdäcket som i simuleringen. (OrCAD) Varje student ritar själv upp sin koppling i OrCAD, simulerar den, kopplar upp sin egen krets på kopplingsdäcket, visar handledaren samt skriver sin egen redovisning. Om du behöver hjälp med att felsöka din krets så bör du titta i Floyd. Han avslutar varje kapitel med ett avsnitt som heter Troubleshoting. De avsnitten är mycket bra. Lämpliga operationsförstärkare att använda kan vara µa741 eller LM324. LM 324 består av fyra likadana operationsförstärkare i en fjortonpinnars DIL-kapsel.

3 Uppgift 1: Funktionsgenerator Konstruera en funktionsgenerator för triangelvåg med hjälp av operationsförstärkare. Koppla en operationsförstärkare som integrator och den andra som komparator. Hur fungerar kretsen? Hur bestämmer jag frekvens och utsignal? Dimensionera generatorn för f = 1000Hz och Uut = 10v p-p. Sätt R1 till 10Kohm. Bestäm R2, R3 och C. Tips: gör R1 av ett fast motstånd på 1Kohm och en trimpotentiometer på 10Kohm. Nu kan du trimma frekvensen genom att R1 blir variabel. d) Pröva sedan att byta ut komparatorn i uppgiften mot andra kretsar. Har ni använt µa741, ta då t.ex. LM324:an eller kanske en CA3140. Pröva till sist att använda den för ändamålet specialkonstruerade komparatorkretsen LM311. (Observera att den har sina anslutningsben annorlunda kopplade!) Notera eventuella skillnader i funktion och resultat. 1. Beskriv kortfattat kretsens funktion. 4. Resultat från uppkopplingar och simuleringar. 5. Tidsdiagram som visar resultatet för de verkliga kopplingarna. Det kan antingen tas in via digitala 6. Slutsatser.

4 Uppgift 2 Differentiator Ni skall koppla upp en differentiator med hjälp av operationsförstärkare och mata den med triangelvågen från uppgift 1. Hur fungerar en differentiator? Vad har den för funktion? Vad för utsignal kan man förvänta sig när man differentierar (deriverar) en triangelvåg? Dimensionera differentiatorn för f = 1000Hz och Uut = 10v p-p. Troligtvis kommer er utsignal att bete sig en smula annorlunda än vad ni förväntat er. Prova då att koppla en liten (t.ex 33-68pF) kondensator i återkopplingen. Vad händer då? Varför? 1. Beskriv kortfattat kretsens funktion. 4. Resultat från uppkoppling och simulering. 5. Tidsdiagram som visar resultatet för den verkliga kopplingen. Kan antingen tas in via digitala 6. Slutsatser

5 Uppgift 3 Sinusfunktion Ni har nu byggt kretsar som utgör en funktionsgenerator; ni har fyrkant- och triangelvåg. Konstruera nu en krets som tar någon av de signaler ni redan har, fyrkant eller triangel, och omvandlar det till en sinusvåg. Här får ni tänka själv. Vad skiljer de olika funktionerna åt? Vad skiljer dem åt i fråga om kurvform? Frekvens? Finns det något eller några tänkbara sätt att försöka omvandla dem? 1. Beskriv kortfattat er lösning och kretsens funktion. 4. Resultat från uppkoppling och simulering. 5. Tidsdiagram som visar resultatet för den verkliga kopplingen. Kan antingen tas in via digitala 6. Slutsatser Lycka till!