informe amplificado operacional

EXPERIMENTO N5

EXPERIMENTO N 5EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

OBJETIVO:

Estudiar y aplicar las caracterstica de los amplificadores operacionales integrados en circuitos basicos.

MATERIAL Y EQUIPO:

Osciloscopio

Generador de audio

Fuente de alimentacin doble

Multimetro

1 Opamp 741

4 resistencias: 1K, 2 x 10K, 100K 2 condensadores: 0.01uF, 0.02uF

1 Potenciometro de 10K

1 diodo 1N4148

Tablero de conexin

Alicate de punta

PROCEDIMIENTO:

1. Arme el circuito de la Figura. 5-1

Fig, 5-1

2. Varie el potenciometro hasta que la salida sea cero con Vi = 0. Variar luego todo el potenciometro y encontrar los valores extremos de Vo cuando el cursos varia en todo su rango.

Vomax = 9.8 VVomin = 0.1 V( el potenciometro proporciona la corriente OFFSET-NULL)

Retorne el cursor a la posicin que permite que Vo = 0.

3. Teniendo cuidado de conectar en forma correcta las fuentes DC (haga verificar por el profesor) y con Vi = 0, mida las tensiones en todos los terminales del operacional:

Terminales del Operacional

12345678

1212121210.9010.901212

4. Aplique como Vi una seal senoidal de 1KHz de 1Vpp y boserve la salida, a fin de determinar la ganancia del amplificador.

Vi = 1 Vpp

Vo = 10 VAv = 05. Retire momentneamente la resistencia de 100K0 y observe Vo. Para asegurarse de su conclusin, varie la frecuencia y amplitud de Vi para observarel efecto. Coloque nuevamente la resistencia.

Vo = 9.89 V6. Varie la frecuencia del generador manteniendo Vi constante a fin de determinar la respuesta de frecuencia del amplificador. Observe la distorsion producida por el fenmeno del slew-rate.

F(Hz)501005001K5K10K50K100K200K500K

Vo10V10V10V10V10V 10V10V10V10V10V

7. CIRCUITO SUMADOR INVERSOR: Adicione el circuito mostrado en la Fig 5-2, para poder sumar una continua a la seal Vi.

Fig. 5-2

8. Varie el potenciometro y observe el desplazamiento de la salida, anotando Vi, Ve y Vo con el componente DC. Anote los valores extremos de Ve que ocasionan un recorte en Vo.

Vi = 0.5 VppVR = 6 VVo = 2.5 VppDibuje las formas de onda observadas.

9. Arme el circuito de la Fig. 5-3, que es un COMPARADOR y observe la seal de salida, variando el potenciometro a fin de cambiar el nivel de la tension de referencia. Dibuje un caso anotando los valores en las entradas y salidas.

Fig. 5-3

10. Coloque un diodo segn indica las lineas punteadas y anotar el efecto que este procude en la salida.

11. Arme los circuitos de las figuras 5-4 y 5-5, que consisten en un INTEGRADOS y DERIVADOR respectivamente, dibujando las seales de salida.

Fig. 5-4

Fig. 5-5

CUESTIONARIO:

1. Describa brevemente el circuito interno de un amplificador operacional, explicando el principio de funcionamiento.

Inversin:

Sin Inversin:

Los conocidos OPAMPS interiormente estn compuestos por tres bloques, el primero que es un amplificador diferencial que amplifica y opera con referencia a las dos entradas del cual va a un amplificador de voltaje y a unos de corriente, esto para obtener las amplificaciones necesarias para un circuito de amplificacin con capacidades de operacin. 2. Para cada una de las aplicaciones basicas siguientes, dibujar el circuito indicando como funcionan y los resultados experimentales obtenidos:

CORRECTOR DE OFFSET.

Con una relacin de ganancia A = 1

La relacin de P a ganancia seria:

AV = 1.1

AMPLIFICADOR INVERSOR.

Para el circuito tenemos el siguiente resultado V = -10

AMPLIFICADOR SUMADOR INVERSOR.

Para este amplificador los resultados nos dan:

Vi = 500 mV

Vo = 10V

Av = 20

DETECTOR DE NIVEL (EL COMPARADOR):

Tenemos los siguientes resultados:Vi = 0.5V

Vo = 12.25 V

Av = 24.5

LIMITADOR:

Este amplificador operacional tambien es conocido como logaritmico.Produce una salida de alto nivel constante.El diodo que utiliza es un tener y este es el que realimenta. INTEGRADOR:

DIFERENCIADOR:

Vi = 1 mV

Vo = 50 mV Av = 50 mVAv = 0.05V3. Haga mencion de otras aplicaciones de los OPAMPs:Se pueden utilizar tambien para filtros activos, mediante los modelos de Butterworth o Chebychev, etcSe utiliza en filtros CHE activos.

Se utilizan tambien en filtros pasivos

En circuitos resonantes o vibradores.

En rectificadores de media onda.En circuitos recortadores.En rectificadores de ondacompleta.En circuitos fijadores de nivel.

4. Mencione y de ejemplos de las diferentes clases de amplificadores operacionales y las aplicaciones especificas, segn sus caractersticas especiales.

1.- Generadores de barrido con auto evaluacin.

Se utilizan para generar una rampa lineal de tensin, la salida esta conectada directamente a la entrada inversora

2.- multiplicador Analgico:

Se utiliza para la integracin de races cuadradas.

5. Dibuje la curva de respuesta en frecuencia en lazo abierto del OPAMP y explique las tendencias y puntos importantes. En el caso del amplificador inversor, grafique la respuesta en frecuencia teorica de lazo cerrado conjuntamente con la experimental, comparamndo ambas con la respuesta de lazo cerrado.

6. Extraiga de los manuales la informacin de los sgts. Terminos usados en los amplificadores operacionales: OFFSET VOLTAGE DRIFT, RISE TIME, BAND WIDTH, DIFERENCIAL INPUR, SLEW RATE, OVER SHOOT, CMRR, T.H.D, INPUT BIAS CURRENT, etc.1. Tensin Offset de entrada, Es la tensin diferencial V que debe ser aplicada para hacer que la tension de salida sea cero.

2. Corriente Offset de entrada, Es la diferencia entre las corrientes de la entrada V1 y V2 cuando se hace que la salida sea 0 mediante la insercin de una tension offset.

3. Corriente de polarizacion de entrada, Es el valor medio de las dos corrientes de entrada que son necesarias para que el transistor de entrada funcione correctamente.

4. Coeficiente de la temperatura de la tension offset de entrada o deriva termica.

5. Ganancia de tension para gran seal, Es la relacion entre la seal tension de entrada cuando la tension de salida tiene varios valores.

6. Relacion de rechazo de modo comun, Es la relacin de ganancia de modo diferencial y la ganancia de modo comun.

7. Relacion de rechazo de la tension de alimentacin, La falta de perfecta simetra en el circuito significa que la tension de salida varia con la tension de alimentacin.

8. Compensacin en frecuencia, Las limitaciones de frecuencia son debidas en el operacional a los anchos de banda finitos en los transistores tambien a las capacidades parasitas que estan presentes en todo circuito.

9. Ancho de banda de ganancia unidad, Es el margen de frecuencias desde la corriente continua hasta la frecuencia en que la ganancia del amplificador disminuye.

10. Slew Rate (Velocidad de cambio), y del establecimiento.

7. Anote sus observaciones y conclusiones del experimento.

Mayormente los OPAMPs se utilizan para obtener ganancias a partir de sus entradas inversora o inversora. Es decir para una amplificacin simple que puede tener gran ganancia.El punto fuerte de los OPAMPs es la gran variacin de configuraciones que podemos darle con las cuales podemos conseguir diferentes tipos de operaciones que seran aplicadas a sus entradas y consiguiendo una respuesta en su salida.

EXPERIMENTO N 5

CORRECTOR DE OFFSET:

Con 0V de entrada, hay 9.880V en la salida:

Con entrada de 1 Vpp y f = 100Hz:

Con entrada de 1 Vpp y f = 1kHz:

Con f = 10KHz:

Con f = 50KHz:

Con f = 200KHz:

Con f = 500KHz:

SUMADOR INVERSOR

A = Entrada, B = Vport, C = Salida con el potencimetro al 1%:


Salida con 25% del potencimetro:













A = Entrada, B = Vport, C = Salida con el potencimetro al99%:


COMPARADOR

Vpot, entrada y salida con 1% del potencimetro:

Vpot y salida con 15% del potencimetro:








INTEGRADOR

Entrada y Salida:

Salida:

DERIVADOR

Entrada y Salida:

Salida:

Amplificador Lineal de Alta Ganancia

V0

V1

V2

Amplificador de Salida

Circuito desplazador de Nivel

Amplificador Diferencial

_1250965069.unknown

_1250967657.unknown

_1217823583.unknown

informe amplificado operacional

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