Gua de Laboratorio: Amplificadores OperacionalesAmplificador No Inversor y Amplificador Sumador.

Carrera: TCNICO EN ELECTRICIDAD Y ELECTRNICA

ELECTRNICA INDUSTRIAL

Listado de materiales1 Osciloscopio2 Generador de Audiofrecuencia1 Multitester Digital1 Fuentes de c.c. 1 Amplificador Operacional 7412 Resistencias de 10K Ohm1 Resistencia de 100K Ohm1 Resistencia de 1K Ohm1 Resistencia de 1.5K Ohm1 Resistencia de 27K Ohm 1 Resistencia de 0.47K Ohm

Observacin:El desarrollo de la experiencia se realizara en dos etapas:1.-Se montara el circuito en protoboard y se usara el material fundible disponible2.-Se comprobara la experiencia en el manejo de circuitos con circuitos con circuitos integrados1.0 Objetivos.1.1. Comprender el funcionamiento de los circuitos realimentados.1.2. Adquirir destrezas en el manejo de circuito con circuitos integrados.1.3. Familiarizarse con la aplicacin del amplificador Operacional 741.

2.0 FUNDAMENTO TEORICO.El amplificador operacional es un dispositivo activo, multiterminal, con una ganancia muy elevada. En su interior hay un conjunto de transistores y resistencias que hacen difcil el anlisis del circuito interno. Los estudios se centran en determinar su funcin de transferencia, la relacin de voltaje de salida respecto al voltaje de entrada.Para nuestros anlisis se utilizara el amplificador A741, que viene encapsulado en un formato de 8 pines, que en determinadas circunstancias, puede comportarse como una fuente de tensin controlada con una ganancia muy elevada.En la cara superior del dispositivo hay un punto marcado que sirve de referencia para identificar el pin 1; el resto se nombran en sentido contrario a las agujas del reloj. Las funciones de cada una son:

1. Ajuste a cero2. Entrada inversora (-)3. Entrada no Inversora (+)4. Polarizacion negativa hasta -15 V5. Ajuste a cero6. Salida7. Polarizacion positiva hasta +15 V8. Sin conexiones

El amplificador operacional como circuito lineal.En la figura siguiente se muestra la configuracin de un AO como dispositivo lineal: el amplificador no inversor.

Analizando el comportamiento del circuito anterior, se obtiene que

Siendo la ganancia del circuito Vi, Vo, las tensiones de entrada y salida.El amplificador sumador.En la figura siguiente se muestra una figura con el Amp.Op utilizado como amplificador inversor sumador.En esta configuracin, la relacin entre la salida y la entrada esta dada por:

3.0. DESARROLLO EXPERIMENTAL

En esta Experiencia los alumnos conocern el funcionamiento del amplificador operacional utilizado como amplificador no inversor y como amplificador sumador.Para lo anterior debe montar los circuitos mostrador en la fundamentacin terica con los valores indicados a continuacin.

Amplificador No inversor Rf = 1MR1 = 100KV1 = 100mVFundamentacin Terica Amplificador No Inversor:Vo= (Rf+R1)/R1*Vi Con los valores dados anteriormente podemos calcular el voltaje de salida el cual resulta lo siguiente reemplazando los valores.Vo= (1000000+100000)/100000*0.100VoltsVo= (1100000)/ (10000)Vo=1.1VSiendo la ganancia del circuito,A=Vo/Vi = (Rf+R1)/R1 reemplazando;A=1.1V/0.1VA=11

Conclusin:

Al realizar la fundamentacin terica del primer amplificador operacional no inversor podemos concluir que la seal de entrada es amplificada 11 veces por nuestro AO en este tipo de configuracin y los valores dados del circuito, podemos observar que teniendo los valores de Rf R1 y V1 es posible calcular Vo luego de obtener Vo es posible calcular la ganancia de el circuito la que resulto ser una seal de salida de 1.1V teniendo en la entrada una seal de 100mV esto nos demuestra que las operaciones matemticas o clculos tericos estn buenos y comprobados estos son muy tiles al momento de realizar un circuito con AO para as anticiparse al resultado practico del circuito.

El amplificador sumador.

Amplificador Sumador Valores:

martes, 15 de abril de 20148Rf = 1MR1 = 100KR2 = 500KR3 = 1MV1 = -2VV2 = +3VV3 = +1V

Siendo Vo;Vo= -[(Rf/R1)V1 + (Rf/R2)V2 + (Rf/R3)V3]Tenemos que,Vo= -[(1000000/100000)-2V+(1000000/500000)3V+(1000000/1000000)1V]Vo= -(-20 +6 +1)Vo= 13V

En Cuanto a la ganancia asumimos calcularla por separado;AV1=Vo/V1= -6.5AV2=Vo/V2= 4.3AV3=Vo/V3= 13A=Vo/Vi= 13/(-2+3+1)=6.5 (ganancia total sumando los voltajes de entrada.)

Conclusion:

Podemos concluir que en este tipo de configuracin del AO podemos tener varias seales de entrada en la entrada del amplificador operacional con distintos valores de tensin la cuales pueden sumarse u restarse segn sea los valores de las tensiones este resultado ingresa por la entrada del AO Terminal negativo(-) por lo tanto la seal Vo resultante debera Salir desfasada en el caso que los valores de tensin correspondan a corriente alterna, en este caso el calculo terico resulto ser positivo por lo tanto se debe a que asumimos que los valores de entrada estaban en corriente continua , bueno lo clculos tericos fueron obtenidos satisfactoriamente.

Se pide adems implementar los siguientes circuitos y analizar la respuesta a la salida del AO.A) Amplificador no inversor

Calculo Terico;Rf = 27KR1 = 1.5KV1 = 1VppVo= (Rf+R1)/R1*Vi Con los valores dados anteriormente calcularemos el voltaje de salida el cual resulta lo siguiente reemplazando los valores.Vo= (27000+1500)/1500*1VppVo= (28500)/ (1500)Vo=19VppSiendo la ganancia del circuito,A=Vo/Vi = (Rf+R1)/R1 reemplazando;A=19Vpp/1VppA=19Conclusin:Podemos concluir que en este circuito el desarrollo terico nos ayuda mucho para saber adelantadamente los resultados o tener una referencia de lo que vamos a obtener en la practica, segn la configuracin de las resistencias R1 y Rf obtuvimos una ganancia de 19 y una seas de salida de 19Vpp, sea que valor que queramos obtener tendremos que configurar Rf y R1. Adems la seal de entrada entra por el Terminal positivo por lo que la seal de salida no saldra desfasada y tendra una ganancia positiva.

OBSERVACIONES Se puede concluir que en el AO Amplificador no inversor la seal de entrada fue amplificada 19 veces debido a los valores de Rf y R1 y no hubo cambios en su fase de amplitud debido a que la seal de entrada ingreso por el Terminal positivo de nuestro Amplificador Operacional.

Se concluye que el AO cumple con la regla de sus terminales positivo o negativo y hemos comprobado en dos casos que si la seal de entrada entra por un Terminal positivo la seal de salida va salir en fase con la seal de entrada y si la seal de entrada entra por el Terminal negativo la seal de salida saldr desfasada y la ganancia va ser negativa.

El AO sumador, al tener ms de una seal de entrada el AO sumador las suma y dependiendo por que Terminal de entrada del AO ingresen el resultado ser negativo o positivo en fase o en desfase.

Que un amplificador operacional es un dispositivo lineal de propsito general el cual tiene capacidad de manejo de seales normales o definidas por fabricantes. Que pueden ser manejadas por configuraciones bsicas de un amplificador operacional.

LM741: Este dispositivo es un amplificador de propsito general bastante conocido y de uso muy extendido. Sus parmetros son bastante regulares, no teniendo ninguno que sea el mejor respecto a los de los dems, pero en conjunto presenta una alta impedancia de entrada.