Design of Operational Amplifier Test Boards

Abstract

Tässä työssä tavoitteena oli kerätä tietoa operaatiovahvistinpiirilevyjen suunnittelusta ja hyödyntää tämä tieto käytännössä tehden operaatiovahvistinpiirilevyjä tunnistamistehtäviä varten. Tiedon kerryttäminen keskittyi kolmeen pääelementtiin: vahvistukseen, kytkentämalliin ei-invertoidun ja invertoidun kytkennän välillä ja operaatiovahvistimen epäideaalisuuksiin. Opinnäytetyö antaakin käsityksen, miten operaatiovahvistinpiirilevyiltä voidaan tunnistaa nämä piirteet. Myös käsitellään piirteiden vaikutus operaatiovahvistinpiirilevyjen suunnittelussa. Kerrytettyjen tietojen avulla alkoi piirilevyjen suunnittelu ottaen huomioon, että piirilevyjä tultaisiin käyttämään analogisen sähkötekniikan kurssilla tunnistamistehtävässä. Suunnittelussa käytettiin LTspice ohjelmaa avuksi piirilevyjen mallintamisessa. Mallintamisen jälkeen PCB-kuvakkeet luotiin Kicadilla. Jyrsinnän jälkeen osaset juotettiin piirilevyihin. Kicadissa ja juottamisessa tapahtui paljon virheitä. Tässä opinnäytetyössä onkin auttavia kappaleita, jotka toimivat ohjenuorana virheiden minimoimisessa näissä osa-alueissa. Lopputuloksena tuotettiin piirilevyt, joita voidaan käyttää tunnistamistehtävissä. Tuotoksena oli myös Kicad-tiedostot, joita vain vähän muokkaamalla pystyy tuottamaan muotin tapaisesti halutun määrän operaatiovahvistinpiirilevyjä tunnistamistehtäviin.