Tentin tekstisisältö

ELE-2201 Analogiatekniikka
Tentti 03.09.2012 / Jouko Heikkinen
Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta

1. Ovatko seuraavat väittämät oikein vai väärin? Mikäli väite on mielestäsi oikein, perustele
lyhyesti miksi näin on. Mikäli väite on mielestäsi väärin, korjaa väite oikeaksi ja perustele
tekemäsi korjaus lyhyesti. Oikeasta vastauksesta perusteluineen saa yhden pisteen, väärästä
vastauksesta menettää yhden pisteen. Myös vastaamatta jääneestä kohdasta menettää yhden
pisteen. — Tehtävästä ei kuitenkaan kokonaisuudessaan voi saada miinuspisteitä
(minimipistemäärä on 0). (12p)

a)
b)

o)
d)

9)
n

g)
1)

)

IS)

D)

Siirtofunktiossa esiintyvä napa aiheuttaa navan jälkeisillä taajuuksilla amplitudivasteen
laskun nopeudella 20 dB/dekadi.

PSRR kertoo kuinka paljon operaatiovahvistimen käyttöjännitteissä esiintyvistä häiriöistä
näkyy operaatiovahvistimen lähdössä.

Negatiivinen takaisinkytkentä kasvattaa jännitetuloisen vahvistimen lähtöimpedanssia.

Reaalisen | operaatiovahvistimen — äärellinen Slew-rate eli lähtöjännitteen suurin
mahdollinen muutosnopeus aiheutuu vahvistimen tuloasteen äärellisestä biasvirrasta.

Toisen asteen suodatin voidaan määritellä kahden parametrin, rajataajuuden 0, ja
hyvyysluvun O avulla.

Open collector -tyyppisen komparaattorin lähdöstä puuttuu alaspäin ohjaava transistori,
joten kytkentään tarvitaan ulkoinen alasvetotransistori.

Jännitetakaisinkytketyn vahvistimen kaistanleveys on lähes riippumaton vahvistuksesta.

Komparaattorikytkentöjä | analysoitaessa ei voida olettaa, että komparaattorin
tuloterminaalien välinen jännite-ero on nolla.

Operaatiovahvistimen kohina mallinnetaan keskenään korreloimattomilla kahdella

vvirtakohinalähteellä ja yhdellä jännitekohinalähteellä.

Takaisinkytketty suora kaskadikytkentä on sellaisenaan epästabiili, koska kumpikin
peräkkäin — kytketyistä — vahvistimista — tuottaa —napapisteen avoimen — silmukan
siirtofunktioonsa.

Yhteismuotoisten häiriöiden minimoimisen kannalta ei-invertoiva kytkentä on parempi
kuin invertoiva kytkentä.

Bistabiili multivibraattori voidaan rakentaa invertoivasta Schmitt-triggerikytkennästä
tekemällä takaisinkytkentä lähdöstä tuloon vastuksen ja kondensaattorin avulla.

2. Suunnittele ja mitoita seuraavat kytkennät käyttäen enintään yhtä operaatiovahvistinta.
Kytkentöjen tulee olla realistisia. Käytä miljoonalaatikosta löytyviä komponentteja. (3P)

a) i, =kv,, missä k =0,5mA/V

b) vy =-2v,,-3v,,

c) v, =3v,

3. Takaisinkytketty — vahvistin (4=10) on suunniteltu käyttäen operaatiovahvistinta
OPA134PA, — jonka — datalehdestä — löytyvät — kaksi — kuvaajaa — ohessa. = Lisäksi
takaisinkytkemättömän vahvistimen lähtöimpedanssi taajuudella 10kHz on 109. (3P)

a)

0

Selvitä ROC-menetelmän avulla vahvistimen vaihevara, kaistanleveys,
silmukkavahvistus taajuudella 100 Hz sekä lähtöimpedanssi taajuudella 10 kHz.

Takaisinkytketyn vahvistimen positiivisessa käyttöjännitteessä on amplitudiltaan 100 mV
ja taajuudeltaan 100 Hz oleva rippeli. Minkä suuruisena tämä näkyy lähdössä?

Käännä