Amplificatoare operaționale

Lucrarea are ca scop ridicarea caracteristicilor şi determinarea principalilor parametrii ai diodelor semiconductoare precum şi studiul comportării diodei semiconductoare în circuite elementare.

Caracteristica statică este dată de legea:

Graficul legii

este curentul de saturaţie al diodei dat de expresia şi este dependent de parametrii fizici şi tehnologici ai joncţiunii PN:

• suprafaţa joncţiunii, ;

• concentraţia intrinsecă de purtători

• coeficienţii de difuzie , ,

• lungimile de difuzie , , ale purtătorilor de sarcină

• concentraţiile de impurităţi, , )

• este un coeficient cu valori mai apropiate de 1 pentru Ge, şi mai apropiate de 2 pentru Si, care rezultă din considerarea efectului de recombinare din zona de sarcină spaţială la tensiuni de polarizare directe mici

Graficul teoretic la ecuaţiei diodei semiconductoare la scară semilogaritmică

Punctul static de funcţionare are coordonatele , iar în acest punct de funcţionare dioda este caracterizată din punct de vedere al semnalelor lent variabile (ce pot fi aplizate in serie cu tensiunea continuă ) printr-o rezistenţă dinamică, pentru care se deduce relaţia : . Rezistenta dinamică se determină experimental prin calculul pantei caractristicii statice, în punctul static de funcţionare conform relaţiei : .

REZULTATELE EXPERIMENTULUI

1. Pentru montajul din figura de mai jos se foloseşte o schemă electrică ajutătoare ca sursă de curent reglabil cu ajutorul potenţiometrului . Alimentat în curent continuu între bornele 3 (+5 V) şi 2 (masă), circuitul furnizează la borna 7 un curent reglabil între 050 mA, iar la borna 8 un curent de maximum 500 mA, ambele închizându-se spre borna comună de masă (borna 2).

- D1N4001

I = 0,5100 mA (borna 4 este anodul)

- BA 220

I = 0,150 mA (borna 5 este anodul)

- BZX 84-C7V5

I = 0,120 mA (anodul este borna 6).1) Amplificatorul ideal

In bucla de reactie negativa: V+ = VAvem

u0 = ∞ * 0 nedeterminare => pentru a afla u0 rezolvam circuitul

exterior.

2) Repetorul cu AO

a) avem bucla de reactie negativa:

+ intrarea neinversoare, semnalul vine cu acelasi semn

- intrarea inversoare, semnalul vine amplificat si cu semn schimbat

=> V- = V+

V- = u0 =>u0 = ui

V+ = ui

b) I+ = 0 => uR=RI+ = 0

ui= RI+ + V+ = V+

c) Rezistenta R se afla in bucla de reactie negativa

V- = V+ = ui

I- = 0 => V- = u0 => u0 = ui

d) Rezistenta R se afla in bucla de reactie negativa

V- = V+

I+ = I- = 0 => R1I+ = R2I- = 0 => u0 = ui

Daca o rezistenta e inseriata cu intrarea unui AO ideal atunci ea se poate

scurtcircuita ( o inlocuim cu un fir).

Daca o rezistenta se afla intre iesirea unui AO si masa atunci se poate

elimina, deoarece tensiunea de la iesirea unei structuri cu AO nu depinde de

sarcina, se modifica doar curentul prin sarcina.

Daca o rezistenta se gaseste intre 2 iesiri de AO atunci ea se poate elimina.

Daca o rezistenta se gaseste intre doua potentiale fixe (2 puncte de masa) si

ea se poate elimina = o stergem din schema.

3) Inversorul

R2 – in bucla de reactie negativa

R3 – inseriata cu intrarea V+

V- = V+ = 0 => V- e pct virtual de masa

KI: I2 + I2 = 0

Metoda potentialelor la noduri

Putem rezolva circuitul si scriind metoda potentialelor la noduri in borna -:

curentii de scurt in punctul

4) Neinversorul

b) MPN(borna -):

5) Amplificator inversor – neinversor

u0 (u1 , u2) = u0(u1)| (u2=0) + u0(u2)| (u1=0)

a) Metoda superpozitiei:

u2 = 0 => structura inversoare u0(u1 ) | (u2=0)=-(R2 /R1)u1

u1 = 0 => structura neinversoare u0(u2 ) | (u1=0)=(1 + R2 /R1)u2

b) Metoda potetialelor la noduri in borna - :