9.5. DEPANAREA CIRCUITELOR CU AO. 9.5.1. Compensarea curentului de polarizare

La intrrile unui amplificator operaional ideal nu exist cureni prin rezistenele de intrare

dac valoarea tensiunii de intrare este zero. n realitate la bornele de intrare a unui AO exist

nite cureni mici de polarizare, de obicei de ordinul nA. Curentul de intrare genereaz pe

rezistorul de reacie o cdere de tensiune, ceea ce duce la apariia unei tensiuni de eroare la

ieirea AO.

Pentru a reduce efectul curentului de polarizare (reducerea tensiunii de eroare de la ieirea

AO) la AO inversor i AO neinversor, la intrarea neinversoare (+) a AO se conecteaz un rezistor a crui valoare este egal rezistena echivalent a conectrii n paralel a rezistorului

de intrare i rezistorului de reacie (figura 9.5.1).

b. AO inversor

Vout

100k Rr

Ri10k Rc=RiRr

Vout

Vin

Rc=RiRr

100kRr

Ri10k

Vin

a. AO neinversor

Figura 9.5.1 Compensarea curentului de polarizare la AO inversor i neinversor

Pentru a reduce tensiunea de eroare de la ieire, datorat curenilor de polarizare, la un AO

repetor se adaug n circuitul de reacie un rezistor care are valoarea egal cu cea a

rezistorului de intrare (figura 9.5.2).

+

-

Uin V0

Ri

Rr = Ri

Figura 9.5.2 Compensarea curentului de polarizare la AO REPETOR

http://eprofu.ro/electronica

9.5.2. Compensarea tensiunii de decalaj de la intrare La un AO ideal tensiunea la ieire este 0 V cnd tensiunea de intrare este 0 V. La AO real, datorit diferenelor dintre parametrii tranzistoarelor ce alctuiesc structura intern a AO, la ieire este o tensiune mic de eroare cu valori de ordinul microvolilor pn la milivoli, cnd tensiunea de intrare este 0 V. Tensiunea de eroare de la ieire se datoreaz i tensiunii de decalaj de la intrare care apare datorit curenilor de polarizare de intrare. Majoritatea AO ofer posibilitatea compensrii tensiunii de decalaj. Compensarea se realizeaz prin conectarea unui poteniometru exterior la pinii AO desemnai n acest scop (offset null) figura 9.5.3.

Figura 9.5.3 Compensarea tensiunii de decalaj la AO

AO2

P

10k

3

7

4 1 5

V +

6(10)

V -

Pentru compensarea tensiunii de decalaj, se conecteaz la ieirea AO un voltmetru i n lipsa semnalului de intrare se regleaz poteniometru pn ce voltmetru indic 0 V (figura 9.5.4).

AO

2(4)

VCC 15V

VDD -15V

V 0.000 V

+

-

P

10k

3(5)

7(11)

4(6)1(3) 5(9)

+

6(10)

Figura 9.5.4 Reglaj pentru obinerea unui semnal de ieire nul

http://eprofu.ro/electronica

9.5.3. Defecte ale amplificatoarelor neinversoare Se consider montajul din figura 9.5.5. AO din figur este conectat ca amplificator neinversor. La intrarea neinversoare (3) se aplic un semnal sinusoidal de 100 mV i 100 Hz. La ieirea AO (6) se conecteaz un osciloscop. n funcie de oscilograma indicat de osciloscop se poate localiza defectul. VDD -15V

R2

100k OSCILOSCOP

Figura 9.5.5 Montaj cu AO neinversor, generator de semnal i osciloscop

a. ntreruperea rezistorului R1 n aceast situaie valoarea lui R1 tinde practic spre infinit

iar amplificarea n tensiune va fi 1 conform relaiei: 2 21 1 1 01

R RAuR

1= + = + = + = . Semnalul indicat de osciloscop va fi identic cu semnalul de intrare

b. ntreruperea rezistorului R2 n aceast situaie se ntrerupe circuitul de reacie i AO funcioneaz n bucl deschis cu un ctig n tensiune foarte mare, iar AO intr n regiunea

neliniar. Semnalul indicat de osciloscop este puternic limitat

c. ntreruperea poteniometrului P sau reglare incorect n aceast situaie tensiunea de decalaj de la ieire va produce limitarea semnalului de la ieire numai pe una dintre

semialternane, dac semnalul de intrare este suficient pentru a asigura la ieire

maximum de amplitudine.

d. Defect intern la AO n aceast situaie semnalul de ieire este inexistent sau este puternic distorsionat

VCC 15V

AO

4 2

3 7

6

51

P10k

R1 10k

BA+ +

GS

http://eprofu.ro/electronica

AO

9.5.4. Defecte ale amplificatoarelor inversoare Se consider montajul din figura 9.5.6. AO din figur este conectat ca amplificator inversor. La intrarea inversore (2) se aplic prin intermediul unui rezistor un semnal sinusoidal de 100 mV i 100 Hz. La ieirea AO (6) se conecteaz un osciloscop. n funcie de oscilograma indicat de osciloscop se poate localiza defectul. VDD -15V

R2

100k

OSCILOSCOP 4 2

Figura 9.5.6 Montaj cu AO inversor, generator de semnal i osciloscop

a. ntreruperea rezistorului R1 n aceast situaie se ntrerupe circuitul pe care semnalul de intrare ajunge la borna (2) a AO. La ieirea AO semnalul va fi inexistent. Osciloscopul nu indic nimic.

b. ntreruperea rezistorului R2 n aceast situaie se ntrerupe circuitul de reacie i AO funcioneaz n bucl deschis cu un ctig n tensiune foarte mare, iar AO intr n regiunea

neliniar. Semnalul indicat de osciloscop este puternic limitat

c. ntreruperea poteniometrului P sau reglare incorect n aceast situaie tensiunea de decalaj de la ieire va produce limitarea semnalului de la ieire numai pe una dintre

semialternane.

d. Defect intern la AO n aceast situaie semnalul de ieire este inexistent sau este puternic distorsionat

3 7

6

51

P10k

R1 10k

BA+ +

GS

http://eprofu.ro/electronica

9.5. DEPANAREA CIRCUITELOR CU AO.