2016

Universidad Fermín Toro Vicerrectorado Académico

Facultad de Ingeniería

Practicas

#0-1 Grupo #6:

Edgflormar Peña C.I.: 19.639.634

Judith Montilla C.I.: 18.263.657

Reinhard Schibli C.I.: 23.833.406

Laboratorio de Electrónica II

Prof: Erick Hernandez

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Practicas #0-1

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#6

PRÁCTICA #0

Instrumentos de Medición de Laboratorio

Actividad 1

Con el generador de señales, genere una onda de ecuación 𝒗(𝒕) = 𝟔𝒔𝒆𝒏𝟑𝟔𝟎𝟎𝒕 .

Visualizar en el osciloscopio y hallar todos los parámetros de la onda y graficar.

Tenemos que

𝑣(𝑡) = 6𝑠𝑒𝑛3600𝑡 = 6𝑠𝑒𝑛𝜔𝑡

Entonces

𝜔 = 2𝜋𝑓

3600 = 2𝜋𝑓

A partir de esta ecuación encontramos la frecuencia

𝐹 = 573ℎ𝑧

Usamos Proteus para generar la señal en el osciloscopio

𝑉𝑝 = 3𝑉𝑎𝑐

𝑉𝑝𝑝 = 6𝑉𝑎𝑐

𝑇 = 1,75𝑚𝑠

Actividad 2

Generar, en el generador de señales una onda de la forma

Visualizar en el osciloscopio, determinar todos los parámetros de la señal.

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Practicas #0-1

Mediante la señal que nos piden obtenemos que:

𝑇 = 8𝑛𝑠

𝐹 = 125𝑀ℎ𝑧

𝑉𝑝 = 4𝑉𝑎𝑐

𝑉𝑝𝑝 = 8𝑉𝑎𝑐

Usamos Proteus para generar la señal en el osciloscopio

Actividad 3

Seleccione una señal triangular de 6 Vrms y frecuencia 10 khz, determine todos los

parámetros de la onda.

Con esos datos calculamos lo siguiente

𝑇 =1

10𝐾ℎ𝑧= 0,1𝑚𝑠

𝑉𝑝 = 4𝑉

𝑉𝑝𝑝 = 8𝑉

𝑉𝑟𝑚𝑠 =𝑉𝑝𝑝

2√2=

8𝑉

2√2= 5.6 ≈ 6𝑉𝑟𝑚𝑠

Usamos Proteus para generar la señal en el osciloscopio

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Actividad 4

Seleccione una onda cuadrada de periodo 5msg y amplitud 3 vp, varié el selector off set

dc del generador de señales. Diga que ocurre y visualice en el osciloscopio.

Tenemos que

𝐹 = 200ℎ𝑧

𝑉𝑝𝑝 = 6𝑉𝑎𝑐

Usamos Proteus para generar la señal en el osciloscopio

Variando el selector off set vemos que se suspende el eje de referencia de acuerdo al

nivel de señal DC introducido

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Practicas #0-1

PRÁCTICA #1

Medición De Parámetros Del Amplificador Operacional

a) Prueba del estado del AO

Seleccione para trabajar uno de los cuatro AO que vienen en el integrado. Monte el circuito de la figura 1 (seguidor de voltaje o buffer) y aplique en la entrada una señal senoidal de 1V pico y frecuencia de 1kHz (Vi). El voltaje de salida Vo debe ser igual a Vi si el AO está bueno.

Recuerde que el generador de señales posee una resistencia interna, por lo tanto las

señales de entrada Vi deben ser medidas con el osciloscopio en el punto indicado.

Usando Proteus tenemos que

𝑉𝑖 = 𝑉𝑜 = 0.35𝑉

Por lo que comprobamos que el amplificador operacional está funcionando.

b) Medida de la impedancia de entrada del AO (Zin).

Monte el circuito de la figura 2 y mida el voltaje en la resistencia R. Calcule:

Ii = VR / R R = 100 K Zi = Vi / Ii

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Practicas #0-1

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𝐼𝑖 =𝑉𝑟

𝑅

𝐼𝑖 =0.32𝑚𝑉

100𝐾= 3.2 ∗ 10−9

𝑍𝑖 =𝑉𝑖

𝐼𝑖

𝑍𝑖 =0.32𝑚𝑉

3.5 ∗ 10−9= 100000

c) Medida del ancho de banda en configuración de seguidor de voltaje.

Construya el circuito de la figura 3 y mida diferentes valores de Vo, Vi y f. Con estos datos realice una gráfica de respuesta en frecuencia como la que se muestra en la figura 4.

Av = Vo / Vi Vi = 1Vpico / senoidal

Tome suficientes puntos para elaborar la curva. Anote el punto en el cual la ganancia

cae al 70% de la ganancia máxima, en ese punto se tiene la frecuencia de corte y se

determina el ancho de banda del AO.

Dibuje la curva sobre papel semilogarítmico, tomando el eje lineal para la ganancia y el

eje logarítmico para la frecuencia.

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Practicas #0-1

d) Medida de la máxima corriente de salida.

Utilice el circuito que se muestra en la figura 3, fije la señal de entrada Vi en 1Vpico y f = 1kHz. En la salida del circuito conecte el potenciómetro de 1K (o valor cercano), entre la salida y tierra (recuerde que se trabaja con el centro y un extremo del potenciómetro).

Partiendo del máximo valor de resistencia, mueva el eje del potenciómetro para que su

resistencia disminuya hasta que la señal de salida aparezca recortada. En ese momento

retire el potenciómetro del circuito y mida su valor de resistencia. Calcule: Iomax = Vo /

Rpoten

e) Medida del slew rate.

Utilice el circuito de la figura 3, fije la señal de entrada Vi en una onda cuadrada de 2V pico y f= 10kHz. Observe y compare Vo contra Vi. Mida la pendiente de subida de la señal de voltaje Vo. Este valor se expresa en V/µs y es un indicador de la velocidad del AO.

f) Medida del tiempo de establecimiento

Con las mismas condiciones del punto anterior, aumente la frecuencia de la señal de entrada Vi hasta obtener en la salida una señal como la que se muestra en la figura 5. Mida el tiempo de establecimiento: ts.

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𝑻𝒔 = 𝟏. 𝟐𝝁𝒔

g) Medida de voltajes de saturación

Monte el circuito de la figura 6 y aplique una señal de entrada Vi de 1V pico y f = 1kHz. Observe que el voltaje de salida aparece saturado positiva y negativamente. Mida estos niveles o voltajes de saturación y calcule su diferencia con los voltajes de la fuente de alimentación. En los manuales de componentes estos valores aparecen como: “voltaje swing”.

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𝑉𝑓 = 10𝑉

𝑉𝑜 = 8.45𝑉

𝑉𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑉𝑓 − 𝑉𝑜

𝑉𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 10𝑉 − 8.45𝑉 = 1.55𝑉

h) Medida del factor de rechazo en modo común CMRR

Monte el circuito de la figura 7 y aplique una señal de entrada Vi de 1Vpico y f = 1kHz. Mida Vo y calcule CMRR:

𝐶𝑀𝑅𝑅 =𝑉𝑖

𝑉𝑜

𝐶𝑀𝑅𝑅 =0.50𝑉

8.45𝑉= 0.0589

i) Medida del voltaje offset

Monte el circuito de la figura 8, observe que tiene las entradas conectadas a tierra.

Mida el voltaje offset en la salida y calcule:

Voffset in = (Voffset out) / Av y Av = 1000 (por la relación de resistencias)

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Practicas #0-1

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𝑉𝑜𝑓𝑓𝑠𝑒𝑡 𝑜𝑢𝑡 = 0.01𝑉𝐴𝑣 = 1000

𝑉𝑜𝑓𝑓𝑠𝑒𝑡 𝑖𝑛 =𝑉𝑜𝑓𝑓𝑠𝑒𝑡 𝑜𝑢𝑡

𝑎𝑉 𝑉𝑜𝑓𝑓𝑠𝑒𝑡 𝑖𝑛=

0.01

1000𝑉𝑜𝑓𝑓𝑠𝑒𝑡 𝑖𝑛= 1 ∗ 10−5𝑉

Conclusiones:

Comprobamos el funcionamiento de un amplificador operacional (AO) teniendo

como referencia que el voltaje de entrada debe ser igual al voltaje de salida (Vi = Vo).

Bajo la configuración de amplificador operacional (AO), se realizó el estudio de la

impedancia del circuito mostrado.

Se realizó la medición del Slew rate que no es otra cosa sino, la incapacidad que tiene

un amplificador de seguir las variaciones rápidas en la señal de entrada de un

circuito.

Se realizó la medición del factor de rechazo en modo común que consiste en

comparar el voltaje de entrada con el voltaje de salida del circuito, este valor tiende

a ser muy pequeño.

Se estudió el tiempo durante el cual la señal esta distorsionada y luego toma su

forma ideal según el tipo que de señal que se esté estudiando (triangular, cuadrada,

senoidal, entre otros). Por lo general estos tiempos son muy cortos y son casi

imperceptibles para la mayoría de los instrumentos de medición.

Partiendo de la medición de la Tensión (V) en determinado resistor del circuito, se

procedió a calcular la Corriente (i) y finalmente se calculó la Impedancia (Z) del

circuito.