Układy ze wzmacniaczami operacyjnymi: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Układy ze wzmacniaczami operacyjnymi: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Nowa karta pracyĆwicz online z podpowiedziami

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
−+Vout​4,5 VRs​ = 22 kΩRL​1 kΩ

Czujnik zachowuje się jak źródło 4,5 V o rezystancji wewnętrznej Rs = 22 kΩ. Zasila obciążenie RL = 1 kΩ przez idealny wtórnik napięciowy (bufor o wzmocnieniu jednostkowym). Dla porównania wyznacz napięcie na obciążeniu VL, gdyby obciążenie było podłączone bezpośrednio do czujnika bez bufora.

Vs = 4,5 VRs = 22 kΩRL = 1 kΩ
VL = V
2.Łatwy
−+Vout​Rf​ = 10 kΩVin​ = 2 VR1​ = 2 kΩ

Wzmacniacz operacyjny jest idealny i zasilany napięciem ±15 V. Wyznacz napięcie wyjściowe Vout.

Vin = 2 VR1 = 2 kΩRf = 10 kΩ
Vout = V
3.Średni
−+Vout​R2​ = 4,7 kΩV1​ = 1,6 VR1​ = 2 kΩV2​ = −1,4 VR3​ = 2 kΩR4​ = 4,7 kΩ

Wzmacniacz różnicowy wykorzystuje idealny wzmacniacz operacyjny zasilany napięciem ±15 V, przy czym R3 = R1 i R4 = R2. Wyznacz napięcie wyjściowe Vout.

V1 = 1,6 VV2 = −1,4 VR1 = R3 = 2 kΩR2 = R4 = 4,7 kΩ
Vout = V
4.Średni
−+Vout​Rf​ = 10 kΩVin​R1​ = 2 kΩ

Wzmacniacz operacyjny jest idealny i zasilany napięciem ±15 V; jego wyjście nasyca się przy ±14 V. Wzmacniacz odwracający jest pobudzany sygnałem sinusoidalnym. Wyznacz największą amplitudę wejściową Vin,max (wartość szczytową), przy której wyjście nie jest obcinane.

R1 = 2 kΩRf = 10 kΩVsat = ±14 V
Vin,max = V
5.Trudny
−+Vout​C = 2,2 µFVin​ = −2,8 VR = 10 kΩ

Układ całkujący wykorzystuje idealny wzmacniacz operacyjny zasilany napięciem ±15 V; jego wyjście nasyca się przy ±12 V. Kondensator jest rozładowany, gdy w t = 0 zostaje przyłożone stałe napięcie wejściowe Vin = −2,8 V. Wyznacz napięcie wyjściowe Vout w chwili t = 50 ms.

Vin = −2,8 VR = 10 kΩC = 2,2 µFVsat = ±12 Vt = 50 ms
Vout = V
6.Trudny
−+Vout​Rf​ = 47 kΩV1​ = 0,9 VR1​ = 10 kΩV2​ = −0,2 VR2​ = 4,7 kΩIf​

Wzmacniacz sumujący korzysta z idealnego wzmacniacza operacyjnego zasilanego napięciem ±15 V. Wyznacz prąd If płynący przez rezystor sprzężenia zwrotnego w stronę wyjścia.

V1 = 0,9 VV2 = −0,2 VR1 = 10 kΩR2 = 4,7 kΩRf = 47 kΩ
If = mA

Klucz odpowiedzi

  1. 1. VL = 0,1957 V
  2. 2. Vout = −10 V
  3. 3. Vout = −7,05 V
  4. 4. Vin,max = 2,8 V
  5. 5. Vout = 6,364 V
  6. 6. If = 0,04745 mA

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.