Versuche mit Operationsverstärkern, Teil 2 Elektronikpraktikum SS ...

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$Hadron spectroscopy in diffractive and central ... - Compass - CERN$

1.3 Verändern Sie die Impulshöhe des Eingangsimpulses und die Zeitkonstante des RC- Gliedes. Hausaufgabe: Erläutern Sie ihre Beobachtungen. Sie können sich zum besseren Verständnis auch diese und die folgenden Schaltungen mit TINA-TI (Spice) simulieren. 2 Komparator als Schwellendiskriminator Operationsverstärker ohne Rückkopplung reagieren sehr empfindlich auf die Spannungsdifferenz am positiven Ausgang. Dies führt dazu, dass am Ausgang des OPs meistens entweder die positive oder die negative Betriebsspannung anliegt, je nach Polarität der Differenzspannung. Dieser Effekt kann als Schwellendiskriminator benutzt werden, um ein digitales Signal, nämlich einen Spannungssprung am Ausgang des OPs zu erzeugen. 2.1 Bauen Sie die links unten stehende Schaltung mit dem OP LF411 auf und geben Sie ein gaußförmiges Signal mit einer Breite von ca. 1ms an den nicht-invertierenden Eingang. Der Spannungsteiler am invertierenden Eingang legt die Schwellenspannung (ca. 700 mV) fest. 2.2 Triggern Sie den Oszillographen extern über den TTL-Ausgang des Impulsgenerators, um den genauen Umschaltzeitpunkt des OPs zu erfassen. Führen Sie mehrere Messungen mit unterschiedlicher Schwellenspannung durch, und dokumentieren Sie diese im Protokollheft. 2.3 Messen Sie die zeitliche Verschiebung des Umschaltpunktes („Time-Walk“) und die Breite des Ausgangssignals, wenn Sie die Eingangsspannung ab der Schwellenspannung (700 mV) bis zur einer maximalen Spannung von 5 V variieren. U A [V] zeitl. Verschiebung [ s] t Ausgang [ s] Hausaufgabe: Trage Sie den „Time-Walk“ des Diskriminators und die Zeitdauer des
Ausgangssignals als Funktion der Eingangsspannung auf. Erklären Sie den jeweiligen Verlauf. Welchen Zweck könnte diese Schaltung haben 2.4 Auf schnelles Umschalten spezialisierte OPs nennt man Komparatoren. Setzen Sie dazu den Typ TLV3501 an Stelle des OPs ein (Abb. rechts, Pins sind kompatibel). Beachten Sie, dass Sie jetzt eine asymmetrische Versorgungsspannung benutzen müssen (5V). Informieren Sie sich aus dem Datenblatt über die Eigenschaften des Komparators. Wiederholen Sie die Messungen von 2.2 und 2.3 U A [V] zeitl. Verschiebung [ s] t Ausgang [ s] Hausaufgabe: Vergleichen Sie ihre Messwerte mit TLV3501 und LF411. Erklären Sie die Unterschiede.
Seite 1: Elektronikpraktikum SS 2012 6.Serie
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