Amplificadores Operacionales

Amplificadores Operacionales

Practica No. 7.- Circuitos básicos con amplificadores operacionales.

Objetivo: El objetivo de la presente práctica, es demostrar la operación en forma experimental de los siguientes circuitos:

1.- Seguidor de voltaje

2.- Amplificador no inversor

3.- Amplificador inversor

4.- Amplificador sumador inversor

5.- Amplificador derivador o integrador.

Planteamientos:

1. Realice un circuito con el seguidor de voltaje para comprobar su funcionamiento como un acoplador de impedancias, elabore un divisor de voltaje como entrada, con una fuente primaria de 5 volts utilizando un potenciómetro.

2. Elabore un circuito inversor con ganancia variable de -1 a -10; complemente la tabla No. 1 (Nota: utilice un voltaje de entrada de 1 Vpp)

3. Elabore un circuito no inversor con ganancia variable de 2 a 11; realice sus anotaciones de acuerdo a la tabla No.1 (Nota: utilice un voltaje de entrada de 1 Vpp)

4. Elabore un circuito que cumpla con la siguiente ecuación:

VO= - (V1 + 4 V2 + 2 V3) (Nota: los voltajes 1, 2 y 3 pueden ser de cualquier valor mientras no sature el voltaje de salida)

5. Investiga y diseña un circuito derivador o integrador (uno de los dos) y comprueba su funcionamiento de forma práctica comparando las gráficas de entrada y salida.

Tabla No.1 CIRCUITO SEGUIDOR

VIN V0

5V

6V

7V

8V

9V 5V

6V

7V

8V

9V

*CIRCUITO INVERSOR

RF Ganancia

Calculada Voltaje de

Salida Calculada Voltaje de

Salida Medido Error Relativo Porcentual

9.90 K

21.92 K

33.15 K

48.15 K

81.9 K

99.8 K -1.0102

-2.32

-3.38

-4.96

-8.35

-10.13 -1.0102 V

-2.32 V

-3.38 V

-4.96 V

-8.35 V

-10.13 V -1.04 V

-2.24 V

-3.28 V

-4.8 V

-8.2 V

-10 V 2.9%

3.4%

2.9%

3.2%

2.1%

1.28%

*CIRCUITO NO INVERSOR

RF Ganancia

Calculada Voltaje de

Salida Calculada Voltaje de

Salida Medido Error Relativo Porcentual

9.90 K

21.92 K

33.15 K

48.5 K

81.9 K

99.8 K 2.0102

3.32

4.38

5.96

9.35

11.13 2.0102 V

3.32 V

4.38 V

5.96 V

9.35 V

11.13 V 1.96 V

3.08 V

4.16 V

5.68 V

8.72 V

10.6 V 2.56%

7.79%

5.28%

4.92%

7.22%

5%

Reporte de Práctica

El Reporte de Práctica debe incluir:

• Marco teórico breve de cada una de las configuraciones consideradas en esta práctica.

• Los dibujos de los circuitos montados.

• Tabla de valores Medidos en el amplificador seguidor.

• Tabla 1 para el amplificador inversor

• Tabla 1 para el amplificador no inversor

• El error relativo porcentual de cada uno de los voltajes de salida medidos respecto los calculados para los circuitos Amplificador inversor, Amplificador no inversor y el Sumador inversor (Er = [(Vcalculado – Vmedido)/Vcalculado X 100] %)

• Discusión y análisis de los resultados.

• Causas de error.

• Conclusiones.

Marco teórico.

Desarrollo teórico (Circuito).

Impedancia de entrada

La impedancia de entrada del amplificador no inversor es mucho mayor que la del amplificador inversor. Se puede obtener este valor experimentalmente colocando en la entrada no inversora unaresistencia R de valor conocido. Ver el siguiente gráfico:

En los terminales de la resistencia R habrá una caída de tensión debido al flujo de una corriente por ella que sale de la fuente de señal y entra en el amplificador operacional. Esta corriente se puede obtener con la ayuda de la ley de ohm: I = VR / R, donde VR = Ven - V(+). Para obtener la impedancia de entrada se utiliza la siguiente fórmula: Zin = V+ / I

Donde

-V(+): es la tensión en el terminal de entradano inversor del amplificador operacional

- I : es la corriente anteriormente obtenida

Impedancia de salida

La impedancia de salida se puede obtener (como la impedancia de entrada) experimentalmente.

1 - Se mide la tensión en la salida del amplificador operacional sin carga Vca. (Al no haber carga, no hay corriente y por lo tanto, no hay caída de tensión en Zo.)

2 -Se coloca después en la salida un resistor de valor conocido RL.

3 -Se mide la tensión en la carga (tensión nominal) = VRL

4 - Se obtiene la corriente por la carga con al ayuda de la ley de ohm: I = VRL / RL

5 - Se obtiene la impedancia de salida Zo con la siguiente formula: Zo = [VCA - VRL]/I

Marco teórico (continuación)

Marco teórico (continuación)

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