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​Rf​ = 47 kΩVin​ = −2 VR1​ = 2 kΩ

Układ jest wzmacniaczem odwracającym. Wzmacniacz operacyjny jest idealny i zasilany napięciem ±15 V; jego wyjście nasyca się przy ±14 V. Wyznacz napięcie wyjściowe Vout.

Vin = −2 VR1 = 2 kΩRf = 47 kΩVsat = ±14 V
Vout = V
2.Łatwy
−+Vout​10 VRs​ = 22 kΩRL​0,47 kΩ

Czujnik zachowuje się jak źródło 10 V o rezystancji wewnętrznej Rs = 22 kΩ. Zasila obciążenie RL = 0,47 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 = 10 VRs = 22 kΩRL = 0,47 kΩ
VL = V
3.Średni
−+Vout​Rf​ = ?R1​ = 1 kΩVin​

Dobierz rezystor sprzężenia zwrotnego Rf, który da temu wzmacniaczowi nieodwracającemu wzmocnienie napięciowe 20.

R1 = 1 kΩAv = 20
Rf = kΩ
4.Średni
−+Vout​R2​ = 100 kΩV1​ = 0,2 VR1​ = 47 kΩV2​ = 1,5 VR3​ = 47 kΩR4​ = 100 kΩ

Wzmacniacz różnicowy wykorzystuje idealny wzmacniacz operacyjny zasilany napięciem ±15 V, przy czym R3 = R1 i R4 = R2. Wyznacz napięcie V− na wejściu odwracającym.

V1 = 0,2 VV2 = 1,5 VR1 = R3 = 47 kΩR2 = R4 = 100 kΩ
V− = V
5.Trudny
−+Vout​C = 0,22 µFVin​ = −0,5 VR = 1 kΩ

Układ całkujący wykorzystuje idealny wzmacniacz operacyjny zasilany napięciem ±15 V; jego wyjście nasyca się przy ±13 V. Kondensator jest rozładowany, gdy w t = 0 zostaje przyłożone stałe napięcie wejściowe Vin = −0,5 V. Wyznacz napięcie wyjściowe Vout w chwili t = 0,5 ms.

Vin = −0,5 VR = 1 kΩC = 0,22 µFVsat = ±13 Vt = 0,5 ms
Vout = V
6.Trudny
−+Vout​Rf​ = 22 kΩV1​ = 0,8 VR1​ = 100 kΩV2​ = 1,1 VR2​ = 10 kΩ

Wzmacniacz sumujący korzysta z idealnego wzmacniacza operacyjnego zasilanego napięciem ±15 V. Wyznacz napięcie wyjściowe Vout.

V1 = 0,8 VV2 = 1,1 VR1 = 100 kΩR2 = 10 kΩRf = 22 kΩ
Vout = V

Klucz odpowiedzi

  1. 1. Vout = 14 V
  2. 2. VL = 0,2092 V
  3. 3. Rf = 19 kΩ
  4. 4. V− = 1,02 V
  5. 5. Vout = 1,136 V
  6. 6. Vout = −2,596 V

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