DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA

MATERIA: Electrónica Analógica III

CLAVE: ECC-0414 Horas Teóricas: 4 Horas Prácticas: 2

PRÁCTICA No. 4

“Configuraciones Básicas con Amplificadores Operacionales”

PROFESOR: Ing. Jorge Horacio Mejía García

ALUMNOS:

Jorge Armando Ortiz Ramírez No. de Control: 07290051

Eliseo Inés Gómez No. de Control: 07290032

José Paúl Sánchez Arellano No. de Control: 07290059

Av. Instituto Tecnológico No. 100, C.P. 49100, A.P. 150 Cd. Guzmán, Jal.

Tels. (341) 575 20 50, Fax: 575 20 74, www.itcg.edu.mx

SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN SUPERIOR

DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR

TECNOLÓGICA

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CD. GUZMÁN

“60 Años de Excelencia en Educación Tecnológica”

“2010, Año de la Patria. Bicentenario del inicio de

La Independencia Y Centenario del Inicio de la

Revolución”.

Introducción En esta práctica vamos a armar las configuraciones básicas con amplificadores

operacionales: inversor, sumador, no inversor y restador, mediremos las ganancias de las

mismas. Veremos también la reacción de algunas de estas configuraciones a frecuencias

elevadas.

Marco teórico Usando retroalimentación negativa, en un amplificador operacional, es posible obtener

distintas configuraciones de amplificadores lineales. En la figura 4.1 se muestra un

amplificador inversor, el cual se obtiene utilizando retroalimentación de voltaje en paralelo

(voltaje-corriente).

1R

2R

ov

iv1i

1i

Figura 4.1: Amplificador inversor.

Puesto que al usar RN, el voltaje diferencial de entrada en el Amp-Op es cero, para el

amplificador inversor tendremos que

1

2

21

1

R

R

v

vA

R

v

R

vi

i

ov

oi

El signo negativo en la expresión de la ganancia de lazo cerrado del amplificador nos indica

que en la salida se tendrá una inversión de fase.

Si a un amplificador inversor le añadimos una o más entradas, obtendremos un amplificador

sumador, tal como se muestra en la figura 4.2.

1RfR

ov

1iv

2R2iv

iNv NR

1i

2i

Ni

Ti

Ti

Figura 4.2: Amplificador sumador.

Para el amplificador sumador tendremos que

N

iNiifo

f

o

N

iNiiT

R

v

R

v

R

vRv

R

v

R

v

R

v

R

vi

...

...

2

2

1

1

21

2

1

1

Para el caso especial en que R1=R2=…=RN, la tensión de salida estará dada por

iNii

f

o vvvR

Rv ...21

1

En la figura 4.3 tenemos un amplificador no inversor. En esta configuración se aplica la

entrada directamente a la terminal no inversora, y se retroalimenta parte de la tensión de

salida.

2R

ov

iv

1R1i

1i

Figura 4.3: Amplificador no inversor.

Para el amplificador no inversor tenemos que

1

2

21

1

1R

R

v

vA

R

vv

R

vi

i

ov

ioi

Para el amplificador restador de la figura 4.4 tenemos que

bao

oba

a

vvR

Rv

R

vv

R

vvi

vRR

Rvv

1

2

2

1

1

1

21

221

Como podemos apreciar en la última ecuación, el amplificador restador amplifica la diferencia

de los dos voltajes de entrada.

1R

2R

ov2v

1v

ai

ai

av

bv

1R2R

Figura 4.4: Amplificador restador.

Desarrollo de la práctica

Amplificador inversor Usando un amplificador operacional LM741 armamos el amplificador inversor con ganancia unitario que mostramos a continuación

Al aplicar una señal senoidal de 1Vp-p a una frecuencia de 1 kHz obtuvimos lo siguiente:

Ganancia de voltaje:

Medimos el Ancho de banda: 58 kHz

Ya que a esta frecuencia la ganancia se reduce al 70%. Armamos el siguiente circuito:

Resultados

LM741 TL081

Av(1kHz) onda senoidal 1 1

BW 224kHz 2.879MHz

Av(1kHz) onda cuadrada 1 1

SR 0.75 V/µs 7.5 V/µs

Voffset 7mV 0.3mV

Conclusiones

Con estos amplificadores como muchos otros cuenta con una gran variedad de aplicaciones ya que podemos nosotros manipular las ganancias y las frecuencias que realmente queremos obtener. Cuando estábamos trabajando con el amplificador operacional LM741 en este observamos que su ganancia fue de 1, además estaban en fase. Con una frecuencia de corte de 224kHz que es la frecuencia alta de corte o el limite del ancho de banda. También se le aplico una señal cuadrada y se obtuvo la misma ganancia de 1. En lo que respecta al amplificador TL081 obtuvo la misma ganancia de 1, pero con una frecuencia de 2.879MHz que es mucho mayor a la frecuencia de corte del amplificador LM741 también estaba en fase con la señal de entrada.

Bibliografía Datasheet del LM741 Datasheet del TL081 Proteus Amplificadores Operacionales y circuitos integrados lineales Quinta edición Robert F. Coughlin, Frederick F. Driscoll