Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Lódzkiej; Komputerowe projektowanie ukladów

Ćwiczenie 3 (Tydzień 9, 10) Wzmacniacze operacyjne

Zadanie 3.1 (Tydzień 9) Obwody ze wzmacniaczami operacyjnymi

Wprowadzić za pomocą programu Multisim do schematu obwody pokazane na rysunku 3.1.1. Dodatkowo należy

także wykonać opis ukladu ze wzmacniaczem operacyjnym w ukladzie wtórnika napięciowego!

Na wstępie przyjąć wartości rezystancji RAx 1 kΩ, RBx 10 kΩ. Napięcia zasilające +15 V i -15 V. Zastosuj jako

wzmacniacze makromodele wzmacniaczy operacyjnych podane w zalączniku (lub można wykorzystać gotowe

biblioteki): TL082, LF357 oraz model wzmacniacza operacyjnego z rysunku 3.1.2. PODPOWIEDŹ: do wykonania

wzmacniacza z rysunku 3.1.2. wykorzystać można np. obwód hierarchiczny, podobwód (patrz ,,Wlasne komponenty,

podobwody i schematy hierarchiczne"). Można także wykorzystać wzmacniacz operacyjny CMOS z Ćwiczenia 6,

zadanie 6.2.

a)  ANALIZA DC: Wykonać analizę DC podając taki zakres napięć wejściowych, aby przebadać caly użyteczny

zakres pracy wzmacniacza. Dodatkowo wykonaj symulację dla ukladu, w którym usunięto RBx.

Sprawozdanie: zamieścić odpowiedni wykres

b) ANALIZA AC: Wykonać analizę AC od 10 Hz do 1000 MegHz w skali logarytmicznej z 101 punktami na

dekadę.

Sprawozdanie: zamieścić odpowiedni wykres (charakterystyka amplitudowa i fazowa)

c)  ANALIZA TR: Wykonać analizę TR przy wymuszeniu sygnalem jednostkowym (lub przebiegiem

prostokątnym) o amplitudzie 1 V. Zmieniając wartość jednego z wybranych elementów określić jego wplyw na

otrzymane charakterystyki

Sprawozdanie: zamieścić odpowiedni wykres

d) PROJEKT I: zbadać czy można wykonać uklad wzmacniacza odwracającego / nieodwracającego o

wzmocnieniu 10000 i pasmie przenoszenia 100 kHz

e)  PROJEKT II: wykorzystać nowoczesne wzmacniacze operacyjne z wbudowanych bibliotek Multisima: np.

AD8014 (400 MHz), AD8001 (jak podlączać super szybki wzmacniacz 800 MHz ze sprzężeniem prądowym?).

Porównać z jednym z pierwszych komercyjnych wzmacniaczy operacyjnych dostępnych komercyjne, a jeszcze

występującym w bibliotekach wbudowanych uA741.

f)  PROJEKT III: Dodatkowo wygenerować z wykorzystaniem Menu > Tools > Circuit wizards > Opamp wizard

wzmacniacz o strukturze i zadanych przez prowadzącego parametrach, i zweryfikować jego dzialanie.

Sprawozdanie: zamieścić odpowiednie uzasadnienie

Rysunek 3.1.1

Rysunek 3.1.2

Strona 45 z 94