I

ASIGNATURA:CIRCUITOS ELECTRONICOS II

TEMA:

Diseo con amplificadores operacionales

ALUMNO:

QUISPE CACERES, DANTE DARIO

DOCENTE:

Ing. Oscar Alfredo Dall'Orto Gates

ESPECIALIDAD: INGENIERIA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

CICLO: VIII2013

CURSO: CIRCUITOS ELECTRNICOS IIPrctica de Laboratorio N 2

TTULODiseo con amplificadores operacionales

OBJETIVO:

Disear y luego verificar su diseo implementando los circuitos para comprobar la teora con la prctica

FUNDAMENTO TERICO:

El amplificador operacional a utilizar es el ua741 y es un circuito integrado que tiene 8 pines como se puede apreciar en la figura.

Los amplificadores operacionales son amplificadores de voltaje ( se acercan al ideal), porque tienen impedancia de entrada muy elevada ( idealmente infinito), impedancia de salida muy pequea ( menor que 100 ohm), Idealmente su impedancia de salida es 0. El ua741 tiene una ganancia en lazo abierto de 200000.

Se denomina operacional porque permite realizar diferentes tipos de operaciones y se le utiliza como sumador, restador, integrador, derivador, inversor, no inversor y en aplicaciones no lineales.

MATERIALES Y EQUIPOS:

1.- 1 circuito integrado ua741 2.- Resistores: de acuerdo al diseo obtenido, 3.- Resistores de 330 ohms y 1 K. 4.- Capacitor de 1 uf/25 v 5.- 1 PROTOBOARD 6.- 1 MULTMETRO 7.- 1 OSCILOSCOPIO 8.- 1 generador de seal

Circuitos a implementar

Los circuitos a implementar son de acuerdo al diseo realizado.

1.-Disear un amplificador inversor con una ganancia de 30 db y una resistencia de entrada de 2K.

Fuente a alimentacin de 12 VAplicar una seal de entrada de 1 KHz.

Solucin:

El primer pas ser pasar la ganancia de escala en decibelios a escala normal.

En el amplificador inversor:

Como la resistencia de entrada es R1=2K, sustituyendo R1 en la ecuacin tenemos:

Que voltaje de entrada mximo tendr que aplicar para que la salida no se sature.

En este caso VMAX =670 mv.

-Implementar el circuito.

Medir los voltajes de entrada y salida del circuito y dibujar sus formas de onda.

El circuito diseado ser:

Entre que valores lmites podra variar la ganancia de lazo cerrado del amplificador si las resistencias tienen una tolerancia de 5%?

Solucin:

Como

Tenemos:

Por tanto:

La ganancia en lazo cerrado del amplificador diseado, en valor absoluto, puede oscilar entre 28.59 y 34.93.

2.-Disear un amplificador inversor con una funcin de transferencia Avf = -20

Obtenemos una ecuacin con dos incgnitas, y para resolverlas, tendremos que fijar el valor de una de ellas y despus despejar el valor de la otra.

El circuito diseado ser:

Suponiendo que la seal de entrada es Vs = 0.1sen 4000t, dibujar superpuestas la seal de entrada Vs y la seal de salida Vo del amplificador.

Calcular el periodo de la tensin de entrada y el de la tensin de salida.Definimos:

El signo menos significa que existe un desfase de 180 entre la seal de salida Vo y la seal de entrada Vs,

Calculamos el periodo de la tensin de entrada y el de la tensin de salida.

3.-Montar el circuito 1 con Z1= 330 ohms y Z2 = 1 Kohms

a.-Aplicar una onda sinusoidal de 70 hz y Vpp = 4 voltios

Obtener el periodo, la ganancia Vo/Vi y la diferencia de fase entre Vi y V2.Fuente DC +12 y -12 voltios.

PERIODO de Vi y Vo: 14.30 ms

GANANCIA: 3.05

DIFERENCIA DE FASE: 180b.- Aplicar una onda triangular de una frecuencia de 70 hz. Y 4 Vpp.

Representar grfica y simultneamente Vi y Vo indicando en los ejes las magnitudes correspondientes

En este caso estamos incrementando la ganancia de una seal triangular, pero que como solo se estn usando componentes resistivos la seal tendr un desfase.

4.-Montar el circuito 1 con Z1= 1 uf y Z2 = 1 Kohms

a.-Aplicar una onda sinusoidal de 70 hz y Vpp = 4 voltios

Obtener el periodo, la ganancia Vo/Vi y la diferencia de fase entre Vi y V2.

PERIODO de Vi y Vo: 14.50 ms

GANANCIA: 2.225

DIFERENCIA DE FASE: 90

Fuente DC +12 y -12 voltios.

b.- Aplicar una onda triangular de una frecuencia de 70 hz. Y 4 Vpp.

Representar grfica y simultneamente Vi y Vo indicando en los ejes las magnitudes correspondientes. Cul es el efecto producido.

Podemos observar que la onda triangular se integra y nos brinda una seal de salida en forma de parbolas.

c) Aplicar una onda cuadrada de una frecuencia de 70 hz y 4 Vpp. Representar grfica y simultneamente Vi y Vo indicando en los ejes las magnitudes correspondientes. Cul es el efecto producido.

Z2Z1

Figura 1

Z1Z2VippVoppdesfaseganancia

3a1K3304 v12.2 v1803.050

3b1K3304 v12.2 v1803.050

4a1uF1K4 v8.90 v902.225

4b1uF1K4 v7.10 v901.775

4c1uF1K4 v13.7 v903.425

Hacer tabla de comparacin de valores tericos diseados y valores medidos para cada circuito.

5.-Disear e implementar un conversor digital anlogo.

La seal de entrada es de 4 bits y aumenta desde 0000 hasta 1111 (contador).Al contador trabajarlo con una seal de clock mayor de 1 KHz. La etapa de salida debe ser un amplificador inversor sumador de 4 entradas.

-Ver la seal de salida. Dibujarla.

Cul es la amplitud de cada escaln.

La amplitud de cada escaln es de 0.63 v.

Cuantos escalones se obtienen.

Se obtienen 15 escalones.