Practica No 1 - Circuitos Básicos con los amplificadores operacionales PDF

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Practica No 1Circuitos Básicos con los amplificadoresoperacionales.Castillo Ramirez Manuel Jesus 17190041I. IntroducciónEste informe nos permitirá conocer el funcionamiento básico de los amplificadores operacionales a través de la simulación de 2 circuitos, el inversor y el no inversor.II. Objetivos...

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Practica No 1 Circuitos Básicos con los amplificadores operacionales. Castillo Ramirez Manuel Jesus 17190041 I. Introducción

entre la salida y alguna de las dos entradas.

Este informe nos permitirá conocer el funcionamiento básico de los amplificadores operacionales a través de la simulación de 2 circuitos, el inversor y el no inversor.

II. Objetivos. – 1.- Aplicar el uso de los OPAM en sus diferentes usos básicos. 2.- Fortalecer la simulación con CI OPAM 3.- Revisión de la literatura Técnica

III. Marco Teórico.-

El amplificador operacional Los amplificadores operacionales son, dispositivos compactos activos y lineales de alta ganancia, diseñados para proporcionar la función de transferencia deseada. Está compuesto por un circuito electrónico que tiene dos entradas y una salida. En general se alimenta con fuentes positivas y negativas, lo cual permite que obtenga excursiones tanto por arriba como por debajo de masa o punto de referencia que se considere. Se caracteriza especialmente porque su respuesta en: frecuencia, cambio de fase y alta ganancia que se determina por la realimentación introducida externamente. Por su concepción, presenta una alta impedancia (Z) de entrada y muy baja de salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia): Vout = G·(V+ – V-). Ganancia en lazo abierto. Cuando se aplica una señal a la entrada, la ganancia es el cociente entre la tensión de salida Vs y la de entrada Ve que tiene el amplificador operacional cuando no existe ningún lazo de realimentación

Ganancia en lazo cerrado. Como decimos los amplificadores operacionales prácticos tienen ganancia de tensión muy alta (típicamente 105), sin embargo, esta ganancia varía con la frecuencia. La forma de compensar esto es, controlar la ganancia de tensión que tiene el amplificador operacional, utilizando elementos externos para realimentar una parte de señal de la salida a la entrada, que hará que el circuito sea mucho más estable.

IV. Desarrollo del experimento. -

Materiales para la simulación: 1.- Software Orcad. 2.- Traer todo el esquema ya implementado para la simulación, 3.- El valor de las fuentes son +12V y -12V

1.- Amplificador inversor. Procedimiento. 1.1 Realice el siguiente procedimiento. a) Implementar el circuito mostrado en la Fig. 1

b) Use el generador y ajuste a una frecuencia de 1 Khz y a una amplitud de 2 Vpp, use un tiempo de simulación de 5ms c) Grafique la forma de onda tanto en la entrada (salida del generador) así como en la salida (R1) del operacional. d) Repita los pasos usando los Operacionales uA 741 o LM741, OP27 y el LM324. e) Presentar los grafico en su informe

Análisis de resultados 1.- Amplificador inversor. Frecuencia: 1K uA741 LM324 LF411 Graficas:  uA 741:



2.- Amplificador no inversor. Procedimiento. a) Implementar el circuito mostrado en la Fig. 2 b) Use el generador y ajuste a una frecuencia de 1 Khz y a una amplitud de 2 Vpp. c) Grafique la forma de onda tanto en la entrada (salida del generador) así como en la salida (R1) del operacional.

LM324:

V entrada V salida (V) (V) 1 -5 1 -5 1 -5

LF411:

1.2 Realice los siguientes cambios Repetir la experiencia anterior con los mismos operacionales y realice las pruebas a una frecuencia de 500Kh y 1 Mh, cambie el tiempo de simulación a 20us. Realice una tabla y anote los valores pico en cada caso. Explique los resultados.

Amplificador Inversor. Frecuencia: V entrada V salida 500K (V) (V) uA741 1 0.4 LM324 1 0.4 LF411 1 4.8

LM324:

LF 411 Amplificador Inversor. Frecuencia: V entrada 1M (V) uA741 1 LM324 1 LF411 1

uA 741:

LM 324

V salida (V) 500 uV -1.5 mV -20 uV

uA 741:

LF 411

2.-

Amplificador no inversor. uA741:

externo se conecta entre el terminal de salida y la entrada inversora? Los amplificadores operacionales prácticos tienen ganancia de tensión muy alta, sin embargo, esta ganancia varía con la frecuencia. La forma de compensar esto es, controlar la ganancia de tensión que tiene el amplificador operacional, utilizando elementos externos para realimentar una parte de señal de la salida a la entrada, que hará que el circuito sea mucho más estable. Para esto se usa la realimentación negativa aplicando una parte de la tensión de salida a la entrada inversora. 2.- Si la ganancia en circuito abierto es muy grande. ¿La ganancia del circuito cerrado depende de los componentes externos, o bien del amplificador operacional? La configuración de circuito cerrado reduce notablemente la ganancia del dispositivo, ya que ésta depende de los elementos empleados en la realimentación y no de las características del dispositivo. En este caso, para modificar la ganancia modificaremos los valores de R1 y R2. 3.- Realice los cálculos (a través de ecuaciones) esperados de la señal de salida en relación a la señal de entrada, (hallar G) para los diferentes circuitos a implementarse. Circuito inversor

V. Cuestionario Final. Vo= 1.- ¿Qué tipo de realimentación se aplica a un amplificador operacional cuando un componente

−5 k ( 1V )=−5 V 1k

Ganancia: -5 Circuito no inversor

Vo=

( 2 k +1 k ) Rf + R 1 V 1= 2V =6 V R1 1k

Ganancia: 6 VI. Conclusiones. Se pudo comprobar el funcionamiento del amplificador inversor y no inversor.  Para los diferentes tipos de OPAMP que utilizamos se pudo observar resultados

diferentes. Cuando aumentamos la frecuencia es donde se pudo apreciar más esta diferencia. VII Bibliografía Robert F. Coughlin, Frederick F. Driscoll – Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales. Prof. Ever Cifuentes...