„Laboratórium 2 - 6. Mérés ellenőrző kérdései” változatai közötti eltérés
| (19 közbenső módosítás, amit 4 másik szerkesztő végzett, nincs mutatva) | |||
| 3. sor: | 3. sor: | ||
<div class="noautonum">__TOC__</div> | <div class="noautonum">__TOC__</div> | ||
==1. Mit nevezünk bemeneti ofszet feszültségnek és ofszet áramnak? == | ==1. Mit nevezünk bemeneti ofszet feszültségnek és ofszet áramnak? == | ||
| 18. sor: | 19. sor: | ||
==3. Mit nevezünk nyílthurkú feszültségerősítésnek? == | ==3. Mit nevezünk nyílthurkú feszültségerősítésnek? == | ||
A nyílthurkú feszültségerősítés az | [[File:Labor2_mérés6_ábra2.JPG|400px]] | ||
A nyílthurkú feszültségerősítés az erősító az üresjárásában, szimmetrikus jellel mért, visszacsatolás nélküli erősítése. | |||
<math>A={J_0 \over J_1}</math> | |||
==4. Mit nevezünk hurokerősítésnek? == | ==4. Mit nevezünk hurokerősítésnek? == | ||
Ha egy ponton felvágjuk az erősítőből és a visszacsatoló hálózatból álló hurkot, majd a felvágás helyén <math> | Ha egy ponton felvágjuk az erősítőből és a visszacsatoló hálózatból álló hurkot, majd a felvágás helyén <math>J \neq 0</math> vezérlő jelet adunk, akkor a felnyitott hurok kimenetén <math>( \beta A ) \cdot J</math> nagyságú jel jelenik meg. A <math>H=( \beta A )</math> paramétert hívjuk hurokerősítésnek. | ||
==5. Mit nevezünk közös feszültségelnyomási tényezőnek? == | ==5. Mit nevezünk közös feszültségelnyomási tényezőnek? == | ||
A szimmetrikus erősítővel szemben követelmény, hogy csak a földeletlen bemeneti pontok közé jutó feszültséget erősítse, a bemenetek közös jelre való erősítése pedig elhanyagolható legyen. | |||
Közös feszültségelnyomási tényezőnek nevezzük az <math>A_{us}</math> nagyjelű differenciális feszültségerősítés és az <math>A_{uk}</math> közös módusú feszültségerősítés (Amikor az invertáló, és neminvertáló bemenetet közösen vezéreljük a referenciaponthoz képest) hányadosát dB-ben kifejezve. Értéke tipikusan 90 dB feletti. | |||
<math>E_{ku}={A_{us} \over A_{uk}} \;\;\;\;\;[dB]</math> | |||
Magyarul: Ha az egyik bemeneten például 5 V van, a másikon pedig 6 V akkor ugyan olyan feszültség jelenjen meg a kimeneten mintha 0 illetve 1 V-ot adtunk volna rá. A közös feszültségelnyomási tényező egy ennek a teljesülésére vonatkozó arányszám. | |||
==6. Mit nevezünk kivezérelhetőségnek? == | ==6. Mit nevezünk kivezérelhetőségnek? == | ||
==7. Hogyan függnek össze a műveleti erősítő A us , A uk és E ku paraméterei?== | A kivezérelhetőség az eszköz lineáris működésének határait jellemzi, a kimeneti feszültség/áram munkaponttól való kitéríthetőségének maximális értékeivel. | ||
==7. Hogyan függnek össze a műveleti erősítő A<sub>us</sub> , A<sub>uk</sub> és E<sub>ku</sub> paraméterei?== | |||
<math>E_{ku}={A_{us} \over A_{uk}} \;\;\;\;\;[dB]</math> | |||
==8. Miért nem lehet A<sub>us</sub>-t és A<sub>uk</sub>-t közvetlenül mérni? == | |||
Ha valaki tudja erre a választ, akkor az NE tartsa magában! ;) | |||
==9. Mikor célszerű belső és mikor külső kompenzálású műveleti erősítőt használni?== | ==9. Mikor célszerű belső és mikor külső kompenzálású műveleti erősítőt használni?== | ||
Frekvenciakompenzálást akkor kell alkalmaznunk ha a visszacsatolt erősítő gerjed, nincs elég stabilitási tartaléka, vagy előírt az erősítés frekvenciamenete. A belső kompenzálás be van integrálva, így azon módosítani nem tudunk, amennyiben megfelel a céljainknak használhatjuk. Külső kompenzálásnál a megfelelő két láb közé egyetlen megfelelő kapacitást téve az erősítő frekvenciamenete a legkedvezőbbre állítható adott hurokerősítés mellett. | Frekvenciakompenzálást akkor kell alkalmaznunk ha a visszacsatolt erősítő gerjed, nincs elég stabilitási tartaléka, vagy előírt az erősítés frekvenciamenete. A belső kompenzálás be van integrálva, így azon módosítani nem tudunk, amennyiben megfelel a céljainknak használhatjuk. Külső kompenzálásnál a megfelelő két láb közé egyetlen megfelelő kapacitást téve az erősítő frekvenciamenete a legkedvezőbbre állítható adott hurokerősítés mellett. | ||
"Invertáló alapkapcsolásban tehát mindig kedvezőbb a külső kompenzálású művelei erősítő alkalmazása" ''-méréshez ajálott könyv 104. oldal'' | |||
==10. Mitől függ egy műveleti erősítő slew rate-je? == | ==10. Mitől függ egy műveleti erősítő slew rate-je? == | ||
| 44. sor: | 60. sor: | ||
==11. Mit nevezünk amplitúdó- és fázistartaléknak? == | ==11. Mit nevezünk amplitúdó- és fázistartaléknak? == | ||
*Az amplitúdótartalék megadja, hogy azon a frekvencián, ahol az erősítési tényező fázisa pontosan -180°, mennyi az erősítési tényező amplitúdójának előjeles távolsága a 0 dB-es tengelytől. Akkor pozitív, ha a tengely alatt van az erősítés értéke. | |||
*A fázistartalék megadja, hogy a vágási frekvencián az erősítési tényező fázisa hány fokkal nagyobb mint -180°. | |||
==12. Hogyan módosítja egy erősítő frekvenciamenetét a negatív visszacsatolás?== | ==12. Hogyan módosítja egy erősítő frekvenciamenetét a negatív visszacsatolás?== | ||
Negatív visszacsatolás nélkül az erősítő felső határfrekvenciája meglehetősen alacsony, és afelett -20 dB/dek az amplitúdómenet meredeksége. Negatív visszacsatolás hatására a visszacsatolás erősítésével fordított arányban változik az eredő erősítés. Az eredő erősítés - felső határfrekvencia szorzat, azaz a sávjóság állandó. Tehát egy nagyobb negatív visszacsatoló erősítéssel csökkenteni lehet az eredő erősítés, így az erősítő amplitúdókarakterisztikája lejjebb tolódik, azaz feljebb tolódik a felső határfrekvencia, tehát szélesebb frekvenciatartományban lesz alkalmazható az erősítő. | |||
<math>f_{vH} \approx f_{0H} \cdot {A_0 \over K }</math> | |||
Jól látható, hogy miközben az erősítő erősítése 98 dB-ről 24 dB-re csökken, aközben a vágási frekvencia 10Hz-ről 60kHz-re nőtt. | |||
[[File:Labor2_mérés6_ábra1.JPG|500px]] | |||
==13. Mit nevezünk maximális lapos amplitúdó karakterisztikának? == | ==13. Mit nevezünk maximális lapos amplitúdó karakterisztikának? == | ||
A maximális lapos amplitúdó karakterisztika jellemzője, hogy az biztosítja a legnagyobb kiemelésmentes sávszélességet. | |||
==14. Milyen módszereket ismer visszacsatolt erősítők frekvenciakompenzálására?== | ==14. Milyen módszereket ismer visszacsatolt erősítők frekvenciakompenzálására?== | ||
A visszacsatolt erősítők frekvenciakompenzálási módjai: | |||
*'''Belső:''' Ebben az esetben a frekvenciakompenzáló áramkört a műveleti erősítő tokozásán belül helyezik el. Előnye, hogy a kompenzáláshoz nem szükségesek külső elemek, ami a felhasználást egyszerűsíti, a kivezetések számát csökkenti. A hátránya, hogy a lapka tervezésekor eldől, hogy milyen feltételekkel stabil az áramkör, ami a gyakorlatban általában alacsonyabb határfrekvenciát, kisebb jelváltozási sebességet jelent, mint külső kompenzálással elérhető lenne. | |||
*'''Külső:''' Ekkor a frekvenciakompenzáció elemet kívülről kell az áramkör megfelelő kivezetései közé csatolni. Előnye, hogy a frekvenciakompenzálást az adott felhasználáshoz lehet igazítani. Hátránya, hogy az áramkör így bonyolultabb, illetve tervezéskor a kompenzáló áramkört is méretezni kell, amit a gyártók általában a katalógusokban található grafikonokkal segítenek. | |||
[[ | *'''Bemeneti kompenzálás:''' Célja a <math>\beta</math> frekvenciafüggővé tétele. A kompenzáló kétpólus (kondenzátor vagy RC-tag) a műveleti erősítő bemenetével párhuzamosan kapcsolódik. | ||
[[Kategória:Villamosmérnök]] | |||
A lap jelenlegi, 2016. április 11., 21:04-kori változata
1. Mit nevezünk bemeneti ofszet feszültségnek és ofszet áramnak?
Egy ideális műveleti erősítőnek vezéreletlen állapotban 0 V a kimeneti feszültsége. Ha egy valóságos erősítőt nem vezérelünk, akkor annak nullától különböző kimeneti jele van. Ezt a jelenséget nullpont eltolódásnak, vagy ofszetnek nevezzük. Azt a feszültséget/áramot, amit a valóságos erősítő bemenetére kell kapcsolnunk, hogy a kimenetén ténylegesen 0 V legyen, bemeneti ofszet feszültségnek/áramnak nevezzük.
A jelenség oka az erősítőn belüli munkapont eltolódások (pl: hőmérséklet ingadozások miatt).
2. Mit nevezünk munkaponti bemeneti áramnak?
Munkaponti bemeneti áramnak a teljes bemeneti áramok átlagát nevezzük.
3. Mit nevezünk nyílthurkú feszültségerősítésnek?
A nyílthurkú feszültségerősítés az erősító az üresjárásában, szimmetrikus jellel mért, visszacsatolás nélküli erősítése.
4. Mit nevezünk hurokerősítésnek?
Ha egy ponton felvágjuk az erősítőből és a visszacsatoló hálózatból álló hurkot, majd a felvágás helyén vezérlő jelet adunk, akkor a felnyitott hurok kimenetén nagyságú jel jelenik meg. A paramétert hívjuk hurokerősítésnek.
5. Mit nevezünk közös feszültségelnyomási tényezőnek?
A szimmetrikus erősítővel szemben követelmény, hogy csak a földeletlen bemeneti pontok közé jutó feszültséget erősítse, a bemenetek közös jelre való erősítése pedig elhanyagolható legyen.
Közös feszültségelnyomási tényezőnek nevezzük az nagyjelű differenciális feszültségerősítés és az közös módusú feszültségerősítés (Amikor az invertáló, és neminvertáló bemenetet közösen vezéreljük a referenciaponthoz képest) hányadosát dB-ben kifejezve. Értéke tipikusan 90 dB feletti.
Magyarul: Ha az egyik bemeneten például 5 V van, a másikon pedig 6 V akkor ugyan olyan feszültség jelenjen meg a kimeneten mintha 0 illetve 1 V-ot adtunk volna rá. A közös feszültségelnyomási tényező egy ennek a teljesülésére vonatkozó arányszám.
6. Mit nevezünk kivezérelhetőségnek?
A kivezérelhetőség az eszköz lineáris működésének határait jellemzi, a kimeneti feszültség/áram munkaponttól való kitéríthetőségének maximális értékeivel.
7. Hogyan függnek össze a műveleti erősítő Aus , Auk és Eku paraméterei?
8. Miért nem lehet Aus-t és Auk-t közvetlenül mérni?
Ha valaki tudja erre a választ, akkor az NE tartsa magában! ;)
9. Mikor célszerű belső és mikor külső kompenzálású műveleti erősítőt használni?
Frekvenciakompenzálást akkor kell alkalmaznunk ha a visszacsatolt erősítő gerjed, nincs elég stabilitási tartaléka, vagy előírt az erősítés frekvenciamenete. A belső kompenzálás be van integrálva, így azon módosítani nem tudunk, amennyiben megfelel a céljainknak használhatjuk. Külső kompenzálásnál a megfelelő két láb közé egyetlen megfelelő kapacitást téve az erősítő frekvenciamenete a legkedvezőbbre állítható adott hurokerősítés mellett.
"Invertáló alapkapcsolásban tehát mindig kedvezőbb a külső kompenzálású művelei erősítő alkalmazása" -méréshez ajálott könyv 104. oldal
10. Mitől függ egy műveleti erősítő slew rate-je?
A slew rate az erősítőre jellemző maximális kimeneti jelváltozási sebesség. Ez fizikailag az erősítő belső kapacitásainak telítődésével van összefüggésben, így függ a bemenő jel amplitúdójától, frekvenciájától, az erősítő kialakításától és a tápfeszültségétől. Amennyiben egy bizonyos határfrekvenciát túllépünk az frekvencia további növekedésével fordítottan arányos lesz a kimeneten kivehető jel nagysága.
11. Mit nevezünk amplitúdó- és fázistartaléknak?
- Az amplitúdótartalék megadja, hogy azon a frekvencián, ahol az erősítési tényező fázisa pontosan -180°, mennyi az erősítési tényező amplitúdójának előjeles távolsága a 0 dB-es tengelytől. Akkor pozitív, ha a tengely alatt van az erősítés értéke.
- A fázistartalék megadja, hogy a vágási frekvencián az erősítési tényező fázisa hány fokkal nagyobb mint -180°.
12. Hogyan módosítja egy erősítő frekvenciamenetét a negatív visszacsatolás?
Negatív visszacsatolás nélkül az erősítő felső határfrekvenciája meglehetősen alacsony, és afelett -20 dB/dek az amplitúdómenet meredeksége. Negatív visszacsatolás hatására a visszacsatolás erősítésével fordított arányban változik az eredő erősítés. Az eredő erősítés - felső határfrekvencia szorzat, azaz a sávjóság állandó. Tehát egy nagyobb negatív visszacsatoló erősítéssel csökkenteni lehet az eredő erősítés, így az erősítő amplitúdókarakterisztikája lejjebb tolódik, azaz feljebb tolódik a felső határfrekvencia, tehát szélesebb frekvenciatartományban lesz alkalmazható az erősítő.
Jól látható, hogy miközben az erősítő erősítése 98 dB-ről 24 dB-re csökken, aközben a vágási frekvencia 10Hz-ről 60kHz-re nőtt.
13. Mit nevezünk maximális lapos amplitúdó karakterisztikának?
A maximális lapos amplitúdó karakterisztika jellemzője, hogy az biztosítja a legnagyobb kiemelésmentes sávszélességet.
14. Milyen módszereket ismer visszacsatolt erősítők frekvenciakompenzálására?
A visszacsatolt erősítők frekvenciakompenzálási módjai:
- Belső: Ebben az esetben a frekvenciakompenzáló áramkört a műveleti erősítő tokozásán belül helyezik el. Előnye, hogy a kompenzáláshoz nem szükségesek külső elemek, ami a felhasználást egyszerűsíti, a kivezetések számát csökkenti. A hátránya, hogy a lapka tervezésekor eldől, hogy milyen feltételekkel stabil az áramkör, ami a gyakorlatban általában alacsonyabb határfrekvenciát, kisebb jelváltozási sebességet jelent, mint külső kompenzálással elérhető lenne.
- Külső: Ekkor a frekvenciakompenzáció elemet kívülről kell az áramkör megfelelő kivezetései közé csatolni. Előnye, hogy a frekvenciakompenzálást az adott felhasználáshoz lehet igazítani. Hátránya, hogy az áramkör így bonyolultabb, illetve tervezéskor a kompenzáló áramkört is méretezni kell, amit a gyártók általában a katalógusokban található grafikonokkal segítenek.
- Bemeneti kompenzálás: Célja a frekvenciafüggővé tétele. A kompenzáló kétpólus (kondenzátor vagy RC-tag) a műveleti erősítő bemenetével párhuzamosan kapcsolódik.
