Prof. Dr.-Ing. H.-J. Hage  
Oamp_11.sch Oamp_12.sch Oamp_14_KL.sch Oamp_14c.sch Oamp_14o.sch
17:38 07.12.2002

Schaltungssimulation mit PSpice Studentenversion 9.1

Vier Anwendungen des invertierenden Verstärkers mit OP uA741

Lösungshinweise
 
  • Es werden Kenntnisse zum Edieren der Schaltungen mit  Schematics  und zum Umgang mit  Probe  vorausgesetzt.
  • Versuchen Sie zunächst, die Schaltung selbständig aufzubauen!
  • Falls Sie nicht zum Ziel kommen, sollten Sie schrittweise die 'runterladbaren  Schematics-Files einbeziehen.
  • Achten Sie dabei auf die Art der Spannungsquellen und die Angabe ihrer Parameter sowie auf die Einstellungen im Setup.

    • 1. Aufgabe

    Operationsverstärker mit starker Gegenkopplung

    Amplituden- und Phasengang

    Im Setup aktivieren: AC Sweep sowie Festlegung des Frequenzdurchlaufs von  1 mHz  bis  1 MHz  (dekadischen Frequenzdurchlauf aktivieren!).

    Messpunkte: im Menü  Markers die Option  Mark Advanced anklicken und dann nacheinander vdb und vphase auswählen und am OP-Ausgang anschließen.  

    Für die Eingangsspannungsquelle ue sollte VSRC gewählt sowie AC=1 eintragen werden, damit der Pegel der Spannungsverstärkung zahlenrichtig angezeigt wird.
     
     

    2. Aufgabe

    Operationsverstärker   mit schwacher   Gegenkopplung  

    Zeitanalyse (f = 10 Hz)

    Aktivieren Sie im Setup die Funktion   Transienten... und legen Sie den geforderten Analyse-Zeitbereichbereich fest (zwei Perioden entsprechen 200ms)! Wenn Ihnen die Anzahl der berechneten Spannunsgwerte zu niedrig ist, dann können Sie in "Step Ceiling" eine maximale Schrittweie angeben, z.B.: 2 ms)

    Messpunkte:  
    aus den Menü  Markers die Option   Mark Voltage/Level  auswählen und an den OP-Ausgang anschließen.  

    Für die Eingangsspannungsquelle ue(t) wird VSIN ausgewählt und    VOFF=0, VAMPL=0.01mV, FREQ=10Hz eintragen.
     
     

    3. Aufgabe

    Operationsverstärker mit Leistungsendstufe

    Gegenkopplung nur über dem Operationsverstärker  

    Zeitanalyse (f = 10 Hz)

    Aktivieren Sie im Setup  Transient..  und legen Sie den Analyse-Zeitbereich fest!   

    Vergleichen Sie die Spannungen am Ausgang des OP (OP_out) und über RL (ua)!  

    Erklären Sie die Ursache für die Abweichungen  im Nulldurchgang der Ausgangsspannung ua(t) !  

    Wie groß ist die Leistungsverstärkung?  
    Anm.: Setzen Sie die in RL umgesetzte Leistung zu der von der Quelle ue aufgebrachten ins Verhältnis!
      
     

    4. Aufgabe

    Operationsverstärker mit Leistungsendstufe

    Gegenkopplung  über alles  

    Zeitanalyse (f = 10 Hz)

    Aktivieren Sie im Setup  Transient..  und legen Sie den Analyse-Zeitbereich fest!   
        
    Vergleichen Sie die Spannungen am Ausgang des OP und über RL !  
        
    Welche Ursache haben die Spannungssprünge im Nulldurchgangsbereich der OP-Ausgangsspannung?  
        
    Untersuchen Sie die Nulldurchgänge des Spannungsabfalls über RL! Erklären Sie die Ursache für die Fehler!  
        
    Wie groß ist die Leistungsverstärkung?
      
     

    5. Aufgabe

    Analyse der Transferkennlinie Ua = f(Ue) (DC Sweep-Anlayse)

    Vergleich der Open Loop- und der Closed Loop-Schlatung (Closed Loop = Gegenkopplung  über alles).

    Aktivieren Sie im Setup  DC Sweep  und legen Sie den Analyse-Spannungsbereich fest!

    Vergleichen Sie die Spannungen am Ausgang (Spannungsabfall über RL)!

    Welche Ursache haben die Spannungssprünge im Nulldurchgangsbereich der Ausgangsspannung?
        hage@fh-furtwangen.de