Experimento: 3 Diseño de un circuito con OPAMP

Experimento: 3 Diseño de un circuito con OPAMP

Objetivo:

Con la finalidad de aplicar los conocimientos teóricos vistos en clase, se pretende realizar un diseño con un amplificador operacional tomando en cuenta la respuesta en frecuencia del mismo.

Instrumentos:

INTRODUCCION

En esta práctica el alumno debe aplicar los conocimientos de la instrumentación de un amplificador operacional básico.

Para ello deberá de implementar un circuito con amplificadores operacionales 741 que su salida sea V0 = 300 Vi, y que pueda responder a frecuencias de hasta 5 KHz.

MARCO TEORICO

Amplificador Inversor

En un op-amp ideal, la ganancia del amplificador inversor está dada simplemente por

[pic 1]  Ecuación de la ganancia de un OPAMP inversor.

Para resistencias iguales, tiene una ganancia de -1, y se usa en los circuitos digitales como buffer inversor.

[pic 2]

Figura 1. Diagrama de un OPAMP inversor

DESARROLLO

Para esta práctica utilice 3 amplificadores operacionales del tipo LM 741 CN, como se muestra en la figura 2.

[pic 3]

Figura 2. Descripción física de un OPAMP LM741CN.

Decidí conectar tres de ellos en forma inversora, y para poder aumentar 300 veces el voltaje de entrada coloque en el primer OPAMP una ganancia de 3.03, en el segundo de 10 y en el tercero de 10, ahora sabiendo que las ganancias se multiplican tenemos que: 3.03 * 10 * 10 = 303. Entonces logramos conseguir una ganancia de 300. Para poder ilustrarlo mejor lo muestro en el diagrama de la figura 3 y en físico en la figura 4.

[pic 4]

Figura 3. Implementación de mi circuito con una ganancia de 300.

[pic 5]

Figura 4. Muestra física del circuito.

CALCULOS

Los datos que se utilizaron fueron los siguientes.

Resistencias:

R1 = 33 kΩ

R2 = 10 kΩ

R3 = 10 kΩ

R4 = 100 kΩ

R5 = 100 kΩ

R6 = 100 kΩ

El voltaje de entrada se le introdujo mediante un generador de funciones Matrix-MFG-8219A.

Vin = 0.04 V

Vsat = +- 20 V

Entonces utilizando la ecuación de la ganancia del OPAMP inversor:

Vout1 = -Vin1 (R4/R1)  Ecuación 1

Vout1 = -(0.04 V) (100 kΩ/33 kΩ)  = -0.121 V

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