UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS - ESPE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGA Y MECNICA INGENIERA MECATRNICA CIRCUITOS ELCTRICOS I APLICACIN DE UN AMPLIFICADOR OPERACIONAL ING. JORGE SNCHEZ ALBN CARLOS NARVEZ ANDRS PAREDES DIEGO VELSTEGUI RODRIGO 28 DE ENERO DE 2015 TEMA Diseo y construccin de un intercomunicador OBJETIVOS Aplicar los conocimientos adquiridos en clase sobre los amplificadores operacionales. Familiarizaralosestudiantesconlosdiferenteselementoselectrnicosnecesariospara armar un circuito en el protoboard. PROPUESTA Labasedenuestrasociedadsonlascomunicaciones,resultaabsolutamentenecesarioelestaren contactoconlosdemspersonas.Elcircuitoquepresentamosacontinuacinesunsencillo intercomunicador el cual le permitir permanecer en contacto, a travs de un cable, con una persona que se encuentre ubicada a una distancia considerable. La caracterstica de este intercomunicador es su bajo costo y su facilidad de instalacin, este circuito puedeserimplementadoen:gerencias,administracionesetc.Conesteintercomunicadoruna persona puede controlar muchas reas de trabajo. MARCO TERICO Amplificador 741(LM741CN) El LM741 es un amplificador operacional monoltico de altas caractersticas. Se ha diseado para una ampliagamadeaplicacionesanalgicas.Unaltorangodevoltajeenmodocomnyausenciade lacth-up tienden a hacer el LM741 ideal para usarlo como un seguidor de tensin. Laaltagananciayelampliorangodevoltajedeoperacinproporcionanunasexcelentes caractersticas,utilizndosemsusualmenteen:seguidoresdetensindegananciaunidad, amplificadores no inversores, amplificadores inversores integradores, diferenciadores. No requiere compensacin en frecuencia. Est protegido contra cortocircuitos. Tiene capacidad para anular el voltaje de offset. Posee un alto rango de tensin en modo comn y voltaje. Originalmente los amplificadores operacionales se empleaban para operaciones matemticas (suma, resta,multiplicacin,divisin,integracin,derivacin,etc.)encalculadorasanalgicas,deahsu nombre.Sinembargo,susaplicacionesenlaactualidadsonmltiplesyvariadas:generadoresde ondas, filtros dinmicos, amplificadores de seal, comparadores de voltaje, temporizadores, etc. Las caractersticas de un amplificador operacional son: Alta impedancia de entrada. Baja impedancia de salida. Gran ganancia de tensin entre los circuitos de entrada y salida (tiende a infinito). Amplifica linealmente (sin distorsin) seales de corriente continua y alterna. Algunas aplicaciones pueden ser en: Calculadoras analgicas. Filtros. Preamplificadores y buffers de audio y video. Reguladores. Conversores. Evitar el efecto de carga. Adaptadores de niveles (por ejemplo CMOS y TTL) Aunque el chip dispone de ocho patillas (pines) tres de ellas se reservan para funciones especiales el resto, tienen asignadas las siguientes funciones: Pin N 2: entrada de seal inversora. Pin N 3: entrada de seal no inversora. Pin N 6: terminal de salida. Pin N 7: terminal de alimentacin positiva (+V) Pin N 4: terminal de alimentacin negativa (-V)1 Laalimentacindelcircuitopuederealizar mediante unasolapilaomediantedos,encuyocasose denomina alimentacin simtrica. Amplificador de audio LM 386 Esteesunsimpleamplificadordeaudio,quesepuedeusarparaamplificarsealesdeequipos porttiles,puedeservircomoetapadeaudiodereceptoresAM,FMyVHF,reproductoresmp3, parlantesparaPC,etc.,quenorequierandealtapotenciadesalida.Puedeseralimentadoporuna fuente de tensin de 9 V. El LM386 es fabricado en cubierta DIL de 8 pines, no exigiendo disipador de calor. DISEO SIMULACIN Para el circuito de la figura, se tiene un solointerruptor para seleccionar si desea hablar o escuchar por lo que solo uno de los dos puntos de comunicacin tiene el control, mientras que el otro deber someterse a lo establecido por el primero. LaprimerapartedelcircuitoensufuentedepoderqueconstadedosfuentesDCde9Vydos condensadoresqueactancomofiltros. Ademstieneuninterruptordepotenciaparaenergizaro no al circuito. La segunda parte del circuito es la entrada de seal que puede ser por el SP1o SP2 (parlantes) que tambinhacendemicrfonodeacuerdoalaposicindelS2,elamplificador741queesun diferenciador, la resistencia de 1k donde limita corriente al amplificador y los condensador C1 y C4 actan como acople. Por ltimo tendramos la amplificacin, funcin encargada el integrado LM386, uncondensador, un potencimetropararegularelvolumenyelspeakerdependiendodelS2paraversiactacomo micrfono o parlante. MATERIALES 2 bateras de 9V 1 amplificador LM741 1 amplificador de audio LM386 Capacitores de 1uF y 100uF 1 potencimetro de 50k 1 potencimetro de 100k 2 parlantes de 8 2 resistencias de 1k 2 capacitores de 10 nF CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES Eneldiseodeesteproyectotuvimosalgunasdificultadesconrespectoalfuncionamiento (Noseobtenalosresultadosesperados)perotodosesosinconvenientesfueroncorregidos gracias a los conocimientos adquiridos en la materia Circuitos Elctricos I. Obtuvimos una mayor destreza al momento de resolver problemas que solo los hacamos en laparteterica,fueunretopoderllevarloalaparteprcticayobtenerexcelentes resultados. Selogrdisearuncircuitoporttilquepuedeemplearseenlacomunicacinentredoso ms personas a un precio razonable y al alcance de cualquier persona y que puede ser usado en ms de un propsito. SelogrdominarelmanejodelsoftwarePROTEUSyMULTISINparalasrespectivas simulaciones y diseo del circuito expuesto. RECOMENDACIONES Paratenerunamejoratenuacindelsonidoesmejordisminuirlasresistenciasdelcircuito original a las que se plantearon en el circuito. EsrecomendableAdquirirunpotencimetrodebuenacalidadycalibrarlaresistencia requeridaeneldiagrama,paraevitarquedesaparezcacompletamentelasealdeaudio apenas se lo mueva un poco. ParaestetipodetrabajosserecomiendaelamplificadorLM386queestambinconocido como JRC386 que requiere bajo voltaje tanto en la entrada de audio como en la alimentacin y es muy utilizado en parlantes de computadoras, radios y amplificadores de guitarra por sus excelentes resultados. Recomendamos tambin el uso del amplificador lm741 cuyas caractersticas principales es su altaimpedanciadeentrada,bajaimpedanciadesalidayaltagananciadetensinenlazo abierto. Se recomienda alimentar los amplificadores con un voltaje mnimo de 4V y un mximo de 18 para no tener problemas tcnicos. BIBLIOGRAFA http://es.slideshare.net/JuanJTovarP/cekit-proyectos-sistemas-digitales Velasco, I. M. (25 de julio de 208). Universidad de Burgos. Recuperado el 5 de Enero de 2015, de http://www.unet.edu.ve/~ielectro/6-Filtrado.pdf Protheus 8: Software de simulacin y diseo de circuitos elctricos. Microsoft Project: Software de administracin de proyectos.