Preinforme_Laboratorio de Electrónica I.docx

7/25/2019 Preinforme_Laboratorio de Electrnica I.docx

1/6

Laboratorio de Electrnica I

Aplicaciones lineales de un Amplificador

Operacional

Felipe Alberto Acevedo HenaoJuan Sebastin Angulo Rodrgue!

Leonardo Hernn Rodrgue! Ar"valo

Universidad del Valle

Facultad de Ingeniera

Escuela de Ingeniera Elctrica y ElectrnicaCali

[email protected]

[email protected]

[email protected]

Abstrac-En el documento expuesto a continuacin se realiz el anlisis de los diferentes tipos de circuitos

lineales estalecidos en la prctica teniendo como ase el conocimiento de algunas de las diferentes

caractersticas !ue presentan las distintas configuraciones !ue tienen los amplificadores operacionalesuscando en cada caso implementar el !ue me"or optimice el funcionamiento del circuito# siempre

mane"ando una relacin lineal de estos y ad!uiriendo los materiales re!ueridos para el desarrollo de la

prctica como lo fueron los amplificadores operaciones $F%&% aun!ue en este caso en particular se prefiri

utilizar el amplificador $'%() por la facilidad de !ue este dispositivo permite mane"ar ) integrados lo !ue

permite un mayor provec*o y optimizacin de los recursos solicitados en la prctica facilitando un mane"o

del espacio a la *ora de realizar la parte de dise+o re!uerida en la prctica y simplificando el mane"o de las

etapas !ue se tienen en cuenta en la realizacin de esta

1. Introduccin

#n amplificador operacional es un componentecon una gran ganancia cu$o circuito bsico o de

partida es un par diferencial% dic&o elemento estdestinado a ser usado con elementos derealimentacin e'ternos% (ue determinan lafuncin u operacin resultante del circuito%

partiendo de esto se tuvo (ue en los circuitosreali!ados con los operacionales fueronalimentados con un volta)e de *+, en donde seutili!aron se-ales de entrada de frecuencia +.H!%teniendo esto en cuenta se procedi a anali!ar elcomportamiento de los circuitos lineales en dondetambi"n se (uiso obtener las caractersticas deamplificacin %m'ima e'cursin de se-al $


2/6

respuesta en frecuencia de dic&os circuitos % porotra parte adems de buscar dic&as caractersticas$ dems se reali! el dise-o de un circuito conuna aplicacin lineal definida en el cual setuvieran en cuenta las diferentes configuraciones(ue pueden adoptar los amplificadores

operaciones buscando as dar una solucin ptima$ efica! al problema en donde se tuvieron encuenta no solo estos sino dems dispositivos (ue

permitieron el desarrollo normal de lo (ue seesperaba con el circuito $ su aplicacin/

2. Datos obtenidos en los clculos y la

simulacin

2.1.1 Resultados Amp sumador.

punto 0+ 01 ganancia

b +22 m0p 2 034 5+22c 0 VDC +22 m0p 562/6

3 ,2 m0p ,2 m0p 5+62/6

E ,2 m0p +22m03c 5+22 562/67abla +/ Resultados obtenidos para el Amplificador sumador

8clculos9

R1

1k

R2

100k

Vout

R33.3k

3

2

1V1

R_LOAD1k

V2

Figura +/ Amplificador sumador

Reali!amos los siguientes clculos (ue permitacumplir con todos los re(uerimientos del dise-o $

para obtener lo valores de resistencias apropiadas%partiendo de la siguiente ecuacin:

Vo=Rf(V

1

R1+

V2

R2 )(

1)

;tem b/

4uando 0+< +22 $ 01


3/6

Figura 1/ Forma de onda Amp sumador tem b/ 8simulado9

Figura 6/ Forma de onda Amp sumador tem c/ 8simulado9

Figura =/ Forma de onda Amp sumador tem d/ 8simulado9

Figura ,/ Forma de onda Amp sumador tem e/ 8simulado9

2.1.2 Resultados Amp restador.

0' 0$

2. 2

1/2, 2/1,

1/2> 2/=

1/=, 1/,

1/>+ =/2,

6/+1 ,/?

6/=6 @/+,

6/, @/,

6/@ >/

6/, /@,7abla 1/ Resultados obtenidos para el Amp restador 8clculos9

0' 0$

2. 3,89E-05

1/2, 2,50E-01

1/2> 4,00E-01

1/=, 2,25E+0

0

1/>+ 4,05E+0

0

6/+1 5,60E+0

0

6/=6 7,15E+0

0

6/, 7,50E+0

0

6/@> 8,90E+0


4/6

0

6/,9,75E+0

07abla 6/ Resultados obtenidos para el Amp restador/

8Simulado9

Figura ?/ Amplificador restador

Bara el caso del amplificador restador% fuenecesario reali!ar un anlisis matemtico con elob)etivo de modelar o definir la funcinmatemtica (ue permita cumplir con todos losre(uerimientos del dise-o $ para obtener lovalores de resistencias apropiadas% partiendo de lasiguiente ecuacin:

Vy=mVx+b (1)

A partir de los rangos de 0' C1%=D $ para 0$C2%+2D% se obtiene el valor de la pendiente (ue est

dado por:

m=10042

=5(2)

Rempla!ando el valor de m obtenido en laecuacin 1 $ tomando 0'


5/6

Figura / 0olta)e Salida vs 0olta)e entrada 80 $ vs 0'9

2.2 Diseo

7abla 6/ Resultados obtenidos de corriente de salida 8Is9 paracada valor de volta)e de entrada 80e9/ 8Simulado9

Brimero se calcula el 0i

Io=VccVi

R (1)

4103=(12)Vi

500Vi=10(2.1)

20103=12Vi

500

Vi=2(2.2)

Luego se asocia la ecuacin del restador con laecuacin de la recta/

Vy=Vxm+b(3)

10=10m+b(3.1)

2=10m+b(3.2)

7enemos dos ecuaciones con dos variables%&acemos el respectivo procedimiento algebraico

para solucionar el sistema de ecuaciones/

210m=b

10=10m+210m

8=20mm=

25

Al tener el valor de la primera variable% se da areempla!ar en la ecuacin 86/+9 para encontrar elvalor de b/

10=10( 25 )+bb=6

La ecuacin de la recta con los valores de m $ b

(ueda de la siguiente manera:

Vy=25Vx+6(4)

Luego% se asocia la ecuacin de la recta con laecuacin del restador

0e Is

5+1 =%2?

5% =%1>

5? @%+1

51%= %>2 ++%>+

6%? +=%@6

? +?%?6

@%1 +@%,

+1 +%=1


6/6

Vo=R

2

R1(V2V1) (5)

Vo=V

1R

2

R1+V

2R

2

R1(6)

Se &ace la reaccin de la siguiente manera

V1R

2

R1=mVx

V2R

2

R1=b

4omo tenemos el valor de b% &allamos 01

6=2

5V2V2=15

Finalmente la ecuacin (ueda de la siguientemanera

Vo=25Vx+

2

515

Figura +2/ 4orriente m'ima% obtenida para valores ma$ores oiguales a +2m0

Figura ++/ 4orriente mnima% obtenida para valores menores oiguales a 5+2m0

Figura +1/ rfico de corriente de salida en funcin del volta)ede entrada

Documents

Preinforme_Laboratorio de Electrónica I.docx