UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA
FACULTAD DE INGENIERIA
INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA
OCTAVIO PEREZ
PRÁCTICA 1
ALEJANDRO LIZÁRRAGA MALDONADO192306JERSOM LÓPEZ SERVENTI192426
20 DE ABRIL DE 2010.
Objetivo
Utilizar los OPAM para escalar una señal tanto como sea necesario para los requerimientos de acoplamiento entre diversos sistemas/elementos de instrumentación.
Introducción
Amplificador sumador inversor
La salida está invertida Para resistencias independientes R1, R2,... Rn
o La expresión se simplifica bastante si se usan resistencias del mismo valor Impedancias de entrada: Zn = Rn
Amplificador restador
Para resistencias independientes R1,R2,R3,R4:
o Igual que antes esta expresión puede simplificarse con resistencias iguales La impedancia diferencial entre dos entradas es Zin = R1 + R2
Elementos Utilizados
Protoboard 6 Resistencias Amplificador Operacional LM741 Cable para conexiones Microprueba Coaxial Conector T Caimanes Potenciómetro Cable para conexiones DVM y puntas Osciloscopio y punta Generador de funciones Fuente de alimentación
Procedimientos y Cálculos
Seleccionar las resistencias/configuración en los OPAMs requeridos para escalar una señal original comprendida entre 0 y 1.3 V hasta una señal con rango de -5 a 5 V. Utilizar una fuente externa variable para generar la señal de interes o derivar el voltaje requerido por medio de un potenciómetro.
Cálculos teóricos:Av=1 + Rf/Ri
Rf,Ri: Propuestas
Av=Vout/Vin=10V/1.3V=7.69
Av=1+6.69
Rf/Ri=6.69
Rf,Ri: propuestas = 39 Kohms y 5.6 Kohms
Av= 1 + (39K/5.6K)=6.96
Av=1+6.96=7.96
Vout=(1.3V)(7.96)=10.35V
Vout2=R2/R1(V2-V1)
R2=R1= 1k
Vout2= V2-V1
V2= 10.35 Vp
V1=5 V (constantes)
Vout2= 10.35*sen(2πf*t) – 5
Diagrama(s) de Conexión
U1
741
3
2
4
7
6
51U2
741
3
2
4
7
6
51
U3
741
3
2
4
7
6
51
U4
741
3
2
4
7
6
51
VCC15VVCC
VCC15VVCC
VCC15VVCC
VCC15VVCC
VEE-15V
VEE
VEE-15V
VEE
VEE-15V
VEE
VEE-15V
VEE
R1
39kΩ
R25.6kΩ
0
3
1
XFG1
0
R3
1kΩKey=A
50%6
VCC15VVCC
0
R4
1kΩ
R5
1kΩ
R6
1kΩ R71kΩ0
8
4
9
XSC1
Tektronix
1 2 3 4 T
G
P
5
2
7
Resultados Simulados
Resultados Prácticos
Conclusión
Para el desarrollo de la práctica el procedimiento que se siguió fue primero escalar la señal con una ganancia proporcional de aprox. 7.69 para que la saliera diera de 1.3 a 10 V, utilizando un amplificar operacional en la configuración de amplificador no Inversor. La siguiente etapa consistió en montar la señal en una señal de directa utilizando un amplificador operacional en configuración de restador. Para acoplar las etapas de acondicionamiento fue necesario utilizar seguidores de voltaje para acoplar las impedancias.
Al comparar los resultados observamos que son muy similares y que los resultados reales siguen muy de cerca el mismo patrón que los simulados, pero con pequeñas diferencias, debidas principalmente a las imperfecciones internas de los componentes electrónicos que se emplearon para construirlos.
Referencias
http://es.wikipedia.org/wiki/Amplificador_operacional
Amplificador Restador, Ing. José Manuel González Rojas, “Notas de la clase de Electrónica III”, 5 pags.