CARACTERSTICAS Y CONFIGURACIONES DEL AMP. OPJohn Restrepo Valle,
Jose Mateo Aristizabal DiazInstituto Tecnolgico Metropolitano,
Medelln, Colombia [email protected],
[email protected]
Abstract los amplificadores operacionales son dispositivos
electrnicos. Diseados para la amplificacin de diversos tipos de
seales; tambin son configurados como filtros o para ajuste de
seales.
I. INTRODUCCINEn la electrnica encontramos diferentes
componentes electrnicos, segn requerimientos y necesidades para el
diseo de los diferentes equipos electrnicos, por lo cual los
encontramos en diferentes campos de aplicacin como: la
instrumentacin nuclear, la instrumentacin mdica (electromedicina o
bioelectronica), las telecomunicaciones y en equipos de cmputo
entre otros.Dentro del contexto sobre amplificadores operacionales
encontramos los siguientes aspectos.
II. AMPLIFICADORES OPERACIONALESSe trata de un dispositivo
electrnico (normalmente se presenta como un circuito integrado) se
tiene dos entrada y una salida es la diferencia de las dos entradas
multiplicadas por un factor ganancia (A).Estos amplificadores
operacionales son muy utilizados como parte del proceso de
acondicionamiento de una seal o magnitud fsica, ya que estas seales
son normalmente muy pequeas y este dispositivo nos puede amplificar
esta seal a un nivel significativo.
Factores a tener en cuenta:En el caso del amplificador Fairchild
uA702.
Cmo conectar un A.O de alimentacin dual?
PROCEDIMIENTO:AMPLIFICADOR INVERSORSe llama as este montaje
porque la seal de salida es inversa de la de entrada, en polaridad,
aunque pude ser mayor, igual o menor, dependiendo esto de la
ganancia que le demos al amplificador en lazo cerrado. La seal,
como vemos en la figura, se aplica al terminal inversor o negativo
del amplificador y el positivo o no inversor se conecta al pin
tierra del circuito. La resistencia R2, va desde la salida al pin
de entrada negativo, a esta conexin se le llama lazo de
realimentacin. Figura .1
Figura .1MONTAJE AMPLIFICADOR INVERSORPara identificar los
cambios en la configuracin del amplificador inversor, se plantean
diferentes variables segn la ecuacin matemtica de este, para
obtener la ganancia:
Valores aplicados al A.O inversor:R1=1K; R2=3.2KVi=1v de
amplitud.
Amplificador Inversor Osciloscopio
Datos Osciloscopio Amplificador Inversor.
AMPLIFICADOR NO INVERSOREste circuito es muy parecido al
inversor, la diferencia es que la seal se introduce por el terminal
no inversor, lo cual va a significar que la seal de salida estar en
fase con la seal de entrada y amplificada. Ver Figura .2 Figura
.2MONTAJE AMPLIFICADOR NO INVERSORAl conectar la seal de entrada
del pin positivo o no inversor del amplificador, se espera que la
seal de salida este en la misma fase que la de entrada, con un
voltaje de entrada Valores implementados:R1=1K; R2=3.2KVi=1v de
amplitud.
Datos Osciloscopio Amplificador No Inversor.
Montaje Fisico Amplificador No Inversor.
AMPLIFICADOR SUMADORUn amplificador sumador es un circuito
electrnico creado por medio de amplificadores operacionales el cual
est en capacidad de sumar o unir dos o ms seales de entrada y
unirlas en una sola a la salida. Ver Figura .3
Figura .3MONTAJE AMPLIFICADOR SUMADOR
Para el amplificador sumador lo que se busca es tener una suma
de los voltajes de entrada segn lo plantea la ecuacin: (solo se
utilizaron dos (2) entradas.Valores implementados:R1=1K; R2=1K;
Rf=1KV1=1v de amplitud; V2=
V= -7V
AMPLIFICADOR RESTADOR
Este amplificador usa ambas entradas negativa (invertida) y
positiva (no invertida) con una ganancia de uno, para producir una
salida igual a la diferencia entre las entradas.
MONTAJE AMPLIFICADOR DIFERENCIALPara el amplificador restador lo
que se busca es tener una diferencia de voltajes en la entrada,
pero en este caso se usara el mismo voltaje de entrada con
diferentes resistencias para plantear la ecuacin:
AMPLIFICADOR DERIVADORLa salida del amplificador derivador ser
la derivada de la seal de entrada. Esto se da gracias a la ubicacin
del capacitor.
Valores aplicados:Rs=3.2K; Rf=500; Cs=10f
Vo=0.15V
AMPLIFICADOR INTEGRADORLa salida del amplificador integrador ser
la integral de la seal de entrada. Este comportamiento lo permite
la ubicacin y presencia del capacitor.
Valores aplicadosR=3.2K; Rs=500;R1=3.2KVi=1V
Vo=0.1V
III. 4.5CONCLUSIONAl apreciar los circuitos de las simulaciones
se ven comportamientos ideales de las configuraciones, obteniendo
valores esperados. Lo que para los circuitos prcticos encontramos
variaciones, ejemplos claros de esto son los amplificadores no
inversor y sumador, donde se obtuvieron Vi, de ms valor que los
tericos, ocurriendo el mismo caso en el Vo, donde los voltajes
esperados a su salida resultaron un porcentaje mayor al que se
estimaba en su salida, esto se da debido a que estos circuitos no
son cien-por-ciento ideales, desde las resistencias, hasta la seal
de entrada y el comportamiento del amplificador operacional. Otro
caso puntual es el amplificador restador, donde se deba obtener una
seal de salida cero, al tener seales de entrada iguales; entrego a
su salida una seal de voltaje uno; al no ser un circuito ideal,
simplemente lo aproxima a lo que debe de ser el comportamiento
ideal del circuito.Comment by Sebastian Roldan: Hay algo ms en el
circuito que ocasiona la desviacin. Probablemente mala alimentacin
o tierras sin buenos contactos.Con respecto a las seales se obtuvo
lo que se esperaba segn la configuracin del amplificador
operacional, y la alimentacin de las entradas de este se aprecian
grficas adecuadas. Comment by Sebastian Roldan: Con estos errores
tan grandes, no es posible afirmar esto.
IV. PARAMETROS PARA LA ELABORACION DEL INFORME.a. Amplificador
No Inversor.
Consideramos:
Teniendo en cuenta que: Vy=Vi y Vx=Vi tenemos:
en este caso la ganancia ser:
Amplificador Inversor
Amplificador Sumador Inversor.
Aplicando la ley de las corrientes de Kirchhoff al nudo x, y
teniendo en cuenta el cortocircuito virtual del AO ideal:
Amplificador Derivador InversorEn este caso la tensin de entrada
es aplicada en la terminal no inversora obtenindose as una tensin
de salida proporcional a la tensin de entrada. Ntese que la fase
devorespecto avies la misma.
SIMULACIONESAmplificador Inversor
Amplificador No Inversor.
Sumador
Restador
V.
BIBLIOGRAFIAhttp://www.youtube.com/watch?v=n1dDWiBn2CU.http://es.wikipedia.org/wiki/Amplificador_operacionalhttp://www.electronicafacil.net/tutoriales/AMPLIFICADOR-INVERSOR.php
Derivador
Integrador
Amplificador Logaritmico
Aplicaciones tpicas de los amplificadores logartmicos: -
Compresin de seales con un rango dinmico de variacin muy amplio. -
Codificacin de seales con error relativo constante. - Linealizacin
de la respuesta de transductores con leyes de respuesta
exponencial, como por ejemplo ocurre con los fotodetectores. -
Realizacin de funciones que implican series de multiplicaciones,
divisiones, races cuadrada de seales, etc. - Clculo de potencias y
valores eficaces rms. - Display de informacin en escalas
logartmicas (decibelios).
BIBLIOGRAFIAhttp://www.youtube.com/watch?v=n1dDWiBn2CU.http://es.wikipedia.org/wiki/Amplificador_operacionalhttp://www.electronicafacil.net/tutoriales/AMPLIFICADOR-INVERSOR.php
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/AMPLIFICADOR-NO-INVERSOR.phphttp://electronicsenablogger.blogspot.com/2008/06/amplificador-sumador.htmlhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electronic/opampvar6.htmlhttp://www.electronicafacil.net/tutoriales/AMPLIFICADOR-NO-INVERSOR.php
