le2-informe 1sd con

7/23/2019 LE2-Informe 1sd con

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PRACTICA #1: AMPLIFICADORES OPERACIONALES (OPAMPS)

Laboratorio de Electrnica II. Facultad de Ingeniera. Escuela de Ingeniera Elctrica.Universidad Rafael Urdaneta. Maracaibo, Venezuela.

INTEGRANTES

C.I DESARR OLLO

ASISTENCIA CONCLUSION

MONTAJE

DEFENSA

NOTA

Fernndez!os

"#$"%&"'

(e)a *iego "+-%++$

LuzardoMarco

"'%'&"


2/23

1.- INTRODUCCION

Los a/lificadores o/eracionales, son dis/ositivos electrnicos 0ue tienen dos

entradas 1 una salida, donde la salida viene dada /or una o/eracin 1 con una deterinada

ganancia con res/ecto a la entrada. 2sicaente esta idea de los 3(4M(5 es tan buena,

0ue cabiando los ti/os 1 dis/osiciones de los eleentos de realientacin, se /ueden

i/leentar diferentes o/eraciones analgicas6 donde en gran /arte, las caractersticas

globales del circuito las deterina la red de retroalientacin. (ara estas /rcticas 0ue se

realizaran a lo largo de este laboratorio, se e/leara un 7nico c8i/9 el c8i/ LM&%, donde

tal coo se encion anteriorente, se /retender construir todos los ti/os de 3(4M(variando 7nicaente los eleentos /asivos 0ue lo conforan.

Es i/ortante destacar, 0ue los a/lificadores o/eracionales no son un invento

nuevo, de 8ec8o, el uso generalizado de los 3(4M(5 no coenz realente 8asta los a)os

$#, cuando e/ezaron a a/licarse las tcnicas de estado slido al dise)o de circuitos

3(4M(5, fabricndose dulos 0ue realizaban la circuitera interna del 3(4M( ediante

dise)o discreto de estado slido. (or 7ltio, a continuacin se /resenta los ob:etivos de esta

/rctica, los cuales resultaran fundaentales a lo largo de esta seccin de laboratorio de

electrnica II9

;


3/23

Componene! e"e$%n&o!:

;Resistores =%#>, %>, %##?

;


4/23

En esta /arte del infore, se /rocedern a detallar 1 eB/licar los /asos o e:ecuciones 0ue se

realizaron /ara llevar a cabo los ob:etivos inicialente /ro/uestos en estas /rcticas de

laboratorio. 4 continuacin, se detalla cada uno de los eB/erientos9

;P$&me$ epe$&meno


5/23

Inicialente, se constru1 un circuito constituido 7nicaente /or un c8i/ LM&% 1

dos resistores, ades de una fuente de alientacin de C%"V 1 una se)al de entrada Vi. 4

continuacin se /resentan los /aretros calculados /ara este /ro/sito9

*onde la relacin entre el volta:e de entrada 1 salida de este circuito, viene dado /or9

Vo=RfR1

Vi

5u/oniendo una RfD%#> 1 coo la ganancia 4vD%#, entonces9

Av=R fR1=10

Entonces R%D%>. *e igual anera su/oniendo una entrada ViD#.V/9

Vo=10k

1k 0.4=4Vp

4 continuacin, se resuen los /aretros reales edidos 1 utilizados9

Re!&!o$e!'&"&*o!

F$e'en&* *mp"&'e "* !e/*" e en$**

G*n*n&**"'"**

0o"*+e! e !*"&*

RfD.' > fD'.###&>Gz

V/D#.V

%#."% V/DV

R%D#.& >

*onde el arco de error de la ganancia 0ue se obtuve fue de tan solo ;".%H.*e

igual fora, se /resenta el circuito construido en el laboratorio a lo largo de la /rctica, as

coo tabin las se)ales de entrada 1 salida obtenidas9


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5E4L *E EJKR4*4 =Vi? 5E4L *E 54LI*4=Vo?

E!EM(L3 *EL


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Juevaente, se constru1 un circuito constituido 7nicaente /or un c8i/ LM&% 1

dos resistores, ades de una fuente de alientacin de C%"V 1 una se)al de entrada Vi. 4



Vo=(1+R f

R1) Vi

5u/oniendo una RfD%#> 1 coo la ganancia 4vD%#, entonces9

Av=(1+Rf

R1)=10

*es/e:ando9

R1= Rf

Av1

*e la ecuacin, se obtiene 0ue9 R%%.%%%%>


8/23

*e igual anera su/oniendo una entrada ViD#.-V/9

Vo=10k

1k 0.4=4Vp


Re!&!o$e!'&"&*o!

F$e'en&* *mp"&'e "* !e/*" e en$**

G*n*n&**"'"**

0o"*+e! e !*"&*

RfD.' > fD'.###&>Gz

V/D#.V

%#."% V/DV

R%D#.& >

*onde el arco de error de la ganancia 0ue se obtuve fue de tan solo ;%.&"+H.*e

igual fora, se /resenta el circuito construido en el laboratorio a lo largo de la /rctica, as

coo tabin las se)ales de entrada 1 salida obtenidas9

9

5E4LE5 *E EJKR4*4 54LI*4 *EL 3(4M( J3 IJVER53R


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*onde la se)al con la flec8a ro:a re/resenta la se)al de entrada 1 la de azul la de

salida.


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3/a/ suador9

Un a/lificador suador es un circuito del a/lificador o/eracional 0ue

cobina varias entradas 1 /roduce una salida 0ue es la sua /onderada de

las entradas. El circuito dise)ado /ara este /ro/sito es el siguiente9

3tra vez, se constru1 un circuito constituido 7nicaente /or un c8i/ LM&% /ero

a8ora con ' resistores, ades de una fuente de alientacin de C%"V 1 entradas Vi. 4



Vo=Rf (V1

R1+

V2

R2)

5i R%DR"DRfD%> entonces la eB/resin se reduce a9

Vo=V1

+V2

*e esta anera, el volta:e de salida va a ser la sua algebraica de los volta:es de entrada.


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Re!&!o$e!'&"&*o!

0o"*+e DC e en$**: 0o"*+e DC e!*"&*:

R%D#.&> Vi%D".+V VoD-.'VR"D#.- >

Vi"D+.'+V

RfD%.##>

*onde el arco de error se debe catalogar coo #.##H, al obtener efectivaente en

la salida, la sua de los volta:es de entrada. *e igual fora, se /resenta el circuito

construido en el laboratorio a lo largo de la /rctica9


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3/a/ restador9

Un a/lificador de diferencia o restador, es un dis/ositivo 0ue a/lifica la

diferencia entre dos entradas /ero rec8aza toda se)al co7n a las dos entradas. El circuito

dise)ado /ara este /ro/sito, es el siguiente9

(ara este caso, se constru1 un circuito constituido 7nicaente /or un c8i/ LM&%

/ero a8ora con resistores. 4siiso, una fuente de alientacin de C%"V 1 dos se)ales

de entrada Vi. 4 continuacin se /resentan los /aretros calculados /ara este /ro/sito9

*onde la relacin entre el volta:e de entrada 1 salida de este circuito, viene dado

/or9

5i R%DR"DR'DR

Vo=V2V1


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*e esta anera, el volta:e de salida viene dado /or la resta de sus tensiones de

entrada.


Re!&!o$e!'&"&*o!

0o"*+e DC e en$**: 0o"*+e DC e!*"&*:

R%D#.&> Vi%D+.'++V VoD."V

R"D#.- >

R'D%.##> Vi"D%+.'&V

RD%.##>

*onde el arco de error se debe catalogar coo #.##H, al no establecer una

deterinada ganancia con res/ecto a la entrada. *e igual fora, se /resenta el circuito

construido en el laboratorio a lo largo de la /rctica9

-Te$e$ epe$&meno.


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Un diferenciador o derivador es un circuito del a/lificador o/eracional

cu1a salida es /ro/orcional a la velocidad de cabio de la se)al de entrada. El

circuito dise)ado /ara este /ro/sito es el siguiente9


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5u/oniendo 0ue la entrada es una se)al triangular, definida a trozos en un /eriodo9

%DBOb t#PtPt%

"D;BOc t%PtPt"

Las derivadas de abas funciones resultan9

%QDb 6 "QDc

*onde abos valores obtenidos son constantes, 0ue es eBactaente lo 0ue ocurre con la

onda triangular, al /asar esta a ser una onda cuadrada.


E"emeno!p*!&o!

'&"&*o!

Se/*" e en$**: Se/*" e !*"&*

R%D#.&> 5e)al triangular 5e)al cuadrada


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5


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18/23

se)al cuadrada, al integrar una cuadrada, se obtiene una triangular. 4siiso, el resultado

de integrar una se)al triangular, resulta una se)al senoidal.


E"emeno!p*!&o!

'&"&*o!

Se/*" e en$**: Se/*" e !*"&*

R%D#.&> 5e)al cuadrada 5e)al triangular


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5E4L *E EJKR4*4


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3.-ANALISIS 4 DISCUSION DE LOS RESULTADOS

*ebe decirse, 0ue los resultados obtenidos fueron lo bastante buenos, /or lo cual se

deben /untualizar los siguientes resultados /ara cada caso realizado en el laboratorio9

Jo inversor9 Efectivaente, a /artir de una se)al de entrada, en este caso una sinusoidal, se

/udo obtener la isa se)al de entrada, /ero a/lificada 7nicaente, esto es, la se)al de

salida es de a1or volta:e /ico o a/litud, resultando %# veces a1or a la de entrada, tal

coo se /las inicialente.

Inversor9 La se)al de salida obtenido, resulto la isa de entrada /ero desfasada %-#N,

debido al enos resultante de la ecuacin de ganancia /ara este 3(4M(, sin ebargo, la

se)al de salida tabin resulto %# veces a1or en volta:e /ico a la de entrada, tal coo se

calculo inicialente.

5uador9 (udo observarse, 0ue efectivaente la se)al de salida viene dada /or un factor de

ganancia, 1 una sua algebraica de se)ales de entradas, esto es, /ara este caso se dise)


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0ue esta ganancia fuera solo de % /ero obteniendo de igual anera una salida a1or debido

a la sua de todas las tensiones de entradas, tal coo se esti/ulaba.

Restador9 Kal coo el suador, la ganancia /ara este caso se calcul de uno, /ara ello se

e/le 7nicaente resistencias de igual agnitud, donde efectivaente, la salida resulto la

resta de las tensiones de entrada.

Integrador9 En este circuito, /udo observarse 0ue aun0ue la se)al de salida no se ve

a/lificada, esto es, es enor en valor /ico, este a/lificador tiene un gran rol 1 es 0ue

/erite integrar una deterinada se)al /eridica de entrada, 1 ostrarla en la salida, donde

efectivaente todos los fundaentos ateticos, se e0ui/araron con los obtenidos

eB/erientalente.

*erivador9 En caso contrario al derivador, aun0ue este sin a/lifica un /oco la se)al de

entrada, /erite toar la derivada a la se)al de entrada 1 ostrarla en la salida.

(or 7ltio, se /uede decir 0ue todos los resultados eB/erientales obtenidos, confiran

todos los basaentos tericos inicialente utilizados a lo largo de esta /rctica, /udiendo

catalogar todos los resultados obtenidos coo eBitosos.


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5.-CONCLUSIONES(rieraente, debe encionarse la gran versatilidad 0ue ofrecen los a/lificadores

o/eracionales, 1 es 0ue coo se observ, con tal solo un c8i/ se /udo obtener todos los

ti/os de 3(4M( 7nicaente variando los eleentos /asivos del circuito. Kabin, se

observ el gran /a/el 0ue ofrece la red de retroalientacin, 1a 0ue de/endiendo si este es

un ca/acitor o un resistor, influir en si es un o/a/ derivador o uno diferenciador, los

cuales son dos 3(4M(5 con funciones totalente diferentes.

*e igual anera, se observ 0ue no sie/re se obtiene una ganancia, de 8ec8o, en

el caso del derivador, se obtena la res/ectiva derivada de una deterinada funcin de

entrada, /ero esta se)al sie/re resultara de enor a/litud 0ue la de entrada, 1a 0ue esta

es directaente /ro/orcional a la ca/acitancia utilizada, donde este valor de ca/acitancia

sie/re es un factor u1 /e0ue)o. 4lgo siilar sucede con el diferenciador o restador, 1a

0ue en este caso se debe ser cuidadoso al oento de seleccionar las entradas, /uesto 0ue

se /odra obtener un volta:e de salida u1 ba:o o en otro caso negativo al su/erar V% a V"

de su res/ectiva ecuacin de ganancia.


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PE6A.P.DIEGO.A

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