Practica 3-1 Comparador con Amp Op JCQS UPBC 2013 1 / 3

Universidad Politécnica de Baja California

Ingeniería Mecatrónica

Fecha:______________

Integrantes: Equipo: __________

Nombre : ________________________________________________________ No. lista : _________

Nombre : ________________________________________________________ No. lista : _________

Nombre : ________________________________________________________ No. lista : _________

Nombre de la asignatura: Electrónica Analógica.

Nombre de la práctica: 3-1 Uso del amplificador operacional como comparador de voltajes.

Objetivo: Conocer el funcionamiento de circuitos comparadores empleando Amplificadores

Operacionales. Conocer el funcionamiento de una LDR. Saber diseñar el circuito comparador

mediante el cálculo de todos los componentes necesarios.

Material Utilizado

Fuente de alimentación de 0 a 15 V

Multímetro

Cables para conexión o caimanes.

Experimentador (Protoboard)

Amplificador Operacional LM741 Transistor BC547

Relevador 5V

Resistencias varias

Marco Teórico:

Los posibles circuitos integrados que implementan

un operacional y sus conexiones, se muestran en la Figura

1, extraída del datasheet del LM741CN.

La terminal alimentación positiva V+ (pin 7) y la

terminal Alimentación Negativa V¯ (pin 4) son la

alimentación simétrica del amplificador, mientras que

INPUT + (entrada no inversora, pin 3) e INPUT- (entrada inversora, pin 2) son las entradas del mismo.

Para la implementación del circuito comparador, no hace falta el uso de las entradas OFFSET, que

sirven para ajustar el error diferencia del amplificador, por lo que estas se dejarán sin conectar.

Practica 3-1 Comparador con Amp Op JCQS UPBC 2013 2 / 3

Un comparador es un circuito electrónico, ya sea analógico o digital, capaz de comparar dos

señales de entrada y variar la salida en función de cuál es mayor.

Usando un amplificador operacional en lazo abierto (sin realimentación entre su salida y su

entrada) suele usarse para comparar una tensión variable con otra tensión fija que se utiliza como

referencia. Teniendo un voltaje de referencia (Vref) y el otro voltaje de entrada (Ve) y la salida (Vs)

cambiara según el valor entre las entradas y la configuración como se observa en las figuras siguientes.

Algunos circuitos integrados (como el IC-339, IC-311 etc.) se han diseñado específicamente

como comparadores otros como el IC-741 (LM741) aunque son en realidad amplificadores

operacionales pueden ser usados como comparadores.

Desarrollo

A) Nota: Para la siguiente sección +V = 15v, y este voltaje se

puede usar para polarizar el amplificador operacional, la

terminal alimentación positiva (pin 7) V+ = +15 v y la

terminal Alimentación Negativa (pin 4)V¯ = -15 v.

1.-Armar el esquema siguiente, el cual muestra como

conectar un circuito integrado del tipo IC-741 como

comparador.

2.- Usar valores de resistencias R1 y R2 en el rango de 1 a 10

k. Calcular el voltaje en INPUT- (entrada inversora, pin 2), el cual será el voltaje de referencia, Vref.

3.- Variar el voltaje Vent desde 0 a 15 v y medir el voltaje de salida Vsal. Anotar y describir lo

observado.

Practica 3-1 Comparador con Amp Op JCQS UPBC 2013 3 / 3

B) Nota: Para la siguiente sección +V = 5v, y este voltaje se puede usar para polarizar el amplificador

operacional, la terminal alimentación positiva (pin 7) V+ = 5 v y la terminal Alimentación Negativa

(pin 4)V¯ = 0 (tierra).

1.- Las LDR (Light Dependent Resistor, o Resistor Dependiente de la Luz) son, como su nombre lo

indica, resistencias cuyo valor varia de acuerdo al nivel de luz al que están expuestas. Si bien los

valores que puede tomar una LDR en total oscuridad y a plena luz puede

variar un poco de un modelo a otro, en general oscilan entre unos 50 a 1000

ohmios (1k) cuando están iluminadas (por ejemplo, con luz solar) y

valores comprendidos entre 50k (50,000 Ohms) y varios megohmios

(millones de ohms) cuando está a oscuras.

Medir la resistencia de la LDR cuando esta iluminada y cuando esta sin iluminar.

RL = ___________________ , RNL = _____________

2.- Armar el circuito siguiente (a) , considerando R2 = 47 k y medir el V1 cuando la LDR esta

iluminada y sin iluminar.

VL = ___________________ , VNL = _____________

3.- Armar el circuito siguiente (b), con los valores medidos anteriormente calcular los valores de

resistencia R3, R4, R5 de tal manera que el relevador se active o desactive en oscuridad.

(a) (b)

Medir los voltajes de entrada y salida con iluminación y sin iluminación, anotar las conclusiones de los

resultados yel funcionamiento de los circuitos.