Laboratórium 2 - 6. Mérés ellenőrző kérdései

← Vissza az előző oldalra – Laboratórium 2

← Vissza az előző oldalra – Laboratórium 2 - 6. Mérés: Mérőerősítő kapcsolások vizsgálata

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.

$I_{b} = \frac{I_{b}^{+} + I_{b}^{-}}{2}$

3. Mit nevezünk nyílthurkú feszültségerősítésnek?

A nyílthurkú feszültségerősítés az üresjárásban, szimmetrikus jellel mért, visszacsatolás nélküli erősítés.

4. Mit nevezünk hurokerősítésnek?

Ha egy ponton felvágjuk az erősítőből és a visszacsatoló hálózatból álló hurkot, majd a felvágás helyén $U \neq 0$ vezérlő jelet adunk, akkor a felnyitott hurok kimenetén $(β A) \cdot U$ nagyságú jel jelenik meg. A $(β A)$ 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 $A_{u s}$ nagyjelű differenciális feszültségerősítés és az $A_{u k}$ közös módusú feszültségerősítés (Amikor az invertáló, és neminvertáló bemenetet közösen vezéreljük a referenciaponthoz képest) hányadosát dB-ben kifejezve. Értéke tipikusan 90 dB feletti.

$E_{k u} = \frac{A_{u s}}{A_{u k}} [d B]$

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 maximális értékével.

7. Hogyan függnek össze a műveleti erősítő A_us , A_uk és E_ku paraméterei?

$E_{k u} = \frac{A_{u s}}{A_{u k}} [d B]$

8. Miért nem lehet A us -t és A uk -t közvetlenül mérni?

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.

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?

Amplitúdótartalék: Azon a frekvencián ahol a rendszer fázisa -180° , ott a Bode diagram 0 dB-es tengelye és a tényleges amplitúdómenet közötti távolság. Fázistartalék: A vágási frekvencián mért fázistartalék elmaradása -180°-hoz képest.

12. Hogyan módosítja egy erősítő frekvenciamenetét a negatív visszacsatolás?

Ez a visszacsatolástól függ (szerintem)

13. Mit nevezünk maximális lapos amplitúdó karakterisztikának?

14. Milyen módszereket ismer visszacsatolt erősítők frekvenciakompenzálására?

Létezik:
-belső: az erősítőbe van beleépítve gyárilag
-külső: a megfelelő kivezetések közé tett kondenzátorral befolyásoljuk az erősítés frekvenciafüggését
-bemeneti kompenzálás: célja a béta frekvenciafüggővé tétele, a kompenzáló kétpólus (C, RC) a műveleti erősítő bemenetével párhuzamosan kapcsolódik