Amplificadores Operacionales

Practica No. 3: Aplicaciones Lineales del Amplificador Operacional

Objetivo: Verificar el comportamiento de las siguientes aplicaciones lineales del amplificador operacional:

Amplificador de Instrumentación

Convertidor de V/I

Comparador con Histéresis con Voltaje de Referencia

Material y Equipo:

4 Amplificadores Operacionales TL081 o LM741

6 Resistencias de 100 kΩ

3 Resistencias de 10 kΩ

3 Resistencias de 470 Ω

3 Resistencias de 1 kΩ

2 Diodos Zener de 10 V

1 Osciloscopio

1 Generador de Señales

1 Fuente de Poder de ±15 V

1 Multímetro Digital

Amplificador de Instrumentación

Armar el siguiente circuito:

La ganancia de modo diferencial de este amplificador es:

Ad=(1+2R/R^´ )(R_2/R_1 )(V_2+V_1 )=(1+(2(100))/10)(100/100)(V_2+V_1 )

A_d=21(V_1+V_1)

Aplicar una señal de 100 mVpp de modo diferencial como se muestra en la figura:

Medir el Voltaje de Salida Vod

Vod= 2 V.

Calcular a ganancia de modo diferencial:

A_d=V_od/V_d

A_d=(2 V)/(10〖0x10〗^(-3) mV)=20

Aplicar una señal de modo común a 5 Vpp a un 1 KHz:

Medir la ganancia de modo común:

A_a=V_oa/V_a =(30 mVpp)/(5 Vpp)=6 mV

Calcular la razón de rechazo de modo común:

RRMC=20 log⁡〖A_d/A_a 〗 =20 log⁡〖(20 )/(6 x 〖10〗^2 )〗=70.45

Convertidor de V/I

Armar el siguiente circuito:

Aplicar un señal triangular como se muestra en la figura:

Vs= 10 Vpp f= 1 khz

Medir Vo con el osciloscopio

La medición nos mostró un resultado de:

V_O=4.8 Volts

Calcular la corriente IL con la siguiente expresión:

I_L=Vo/R_L =(4.8 V)/470Ω=10.21 mA

Comprobar que:

I_L=Vs/R_s =(10 Vpp)/(1 KΩ)=10 mA

Este resultado nos muestra que la medición se hizo correctamente, ya que se obtuvo el mismo valor con diferentes parámetros medidos.

Comparador con Histéresis:

Armar el siguiente circuito:

Aplicar una onda triangular de ±10 volts a 1 KHz

Graficar Vo y Vs

Determinar VVT, VLT, VCtr y VH

V_VT=n/(n+1) V_Ref+1/(n+1) V_Z=

V_VT=n/(n+1) V_Ref-1/(n+1) V_Z=

V_H=〖2V〗_Z/(n+1)=

V_Ctr=n/(n+1) V_Ref=

Conclusiones:

Con la realización de esta práctica se comprobó algunas de las aplicaciones lineales que posee un amplificador operacional como son el convertidor de V/I, el comparador con histéresis y el amplificador de instrumentación. Cada uno posee diferentes características

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