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​ = 22 kΩVin​ = 1,9 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 = 1,9 VR1 = 2 kΩRf = 22 kΩVsat = ±14 V
Vout = V
2.Łatwy
−+Vout​7 VRs​ = 22 kΩRL​1 kΩ

Czujnik zachowuje się jak źródło 7 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 = 7 VRs = 22 kΩRL = 1 kΩ
VL = V
3.Średni
−+Vout​R2​ = 10 kΩV1​ = 0,2 VR1​ = 22 kΩV2​ = 2,6 VR3​ = 22 kΩR4​ = 10 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 = 2,6 VR1 = R3 = 22 kΩR2 = R4 = 10 kΩ
V− = V
4.Średni
−+Vout​Rf​ = 4,7 kΩR1​ = 2 kΩVin​

Wzmacniacz operacyjny jest idealny i zasilany napięciem ±15 V; jego wyjście nasyca się przy ±12 V. Wzmacniacz nieodwracający jest pobudzany sygnałem sinusoidalnym. Wyznacz największą amplitudę wejściową Vin,max (wartość szczytową), przy której wyjście nie jest obcinane.

R1 = 2 kΩRf = 4,7 kΩVsat = ±12 V
Vin,max = V
5.Trudny
−+Vout​Rf​ = 22 kΩV1​ = 1,4 VR1​ = 10 kΩV2​ = 1 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 = 1,4 VV2 = 1 VR1 = 10 kΩR2 = 4,7 kΩRf = 22 kΩ
If = mA
6.Trudny
Vin​V1​Vout​stopień 1: odwracającyR1​ = 2 kΩRf1​ = 22 kΩstopień 2: nieodwracającyR2​ = 10 kΩRf2​ = 47 kΩ

Dwa stopnie z idealnymi wzmacniaczami operacyjnymi są połączone kaskadowo: wzmacniacz odwracający (R1, Rf1), a za nim wzmacniacz nieodwracający (R2 do masy, Rf2 w sprzężeniu zwrotnym). Oba są zasilane napięciem ±15 V. Napięcie wejściowe wynosi Vin = 0,2 V. Wyznacz napięcie wyjściowe Vout.

R1 = 2 kΩRf1 = 22 kΩR2 = 10 kΩRf2 = 47 kΩVin = 0,2 V
Vout = V

Klucz odpowiedzi

  1. 1. Vout = −14 V
  2. 2. VL = 0,3043 V
  3. 3. V− = 0,8125 V
  4. 4. Vin,max = 3,582 V
  5. 5. If = 0,3528 mA
  6. 6. Vout = −12,54 V

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