CARACTERISTICAS DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

INSTITUTO TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE ZAMORA[pic 2]

AMPLIFICADORES OPERACIONALES

CARACTERISTICAS DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

PROF: JAVIER BARAJAS ACEVES

ALUMNOS: MARTIN AVILA AGUILAR

HJHJKGHKJGJHJHHHJJHJHJHJHJHUHIOJJJK

GRUPO: “6° C”

INTRODUCCION

En esta práctica se vera de una manera más simple el funcionamiento de un amplificador operacional, que como objetivo es conocer las características del operacional las cuales son: voltaje de polarización, ancho de banda, resistencia interna, resistencia de salida, razón de cambio (slew rate) y ganancia en modo común.

Objetivo:

El alumno comprobara las características del amplificador operacional.

Material y equipo

• Dos  fuentes de voltaje.
• Un multímetro.
• Seis cables caimán.
• Un potenciómetro de  1 kΩ.
• Una Tablilla de conexiones (protoboard).
• Un osciloscopio.
• Los siguientes circuitos integrados ( op-amp):
• LM324, TL084.
• 2 resistencias de 1kΩ.

DESARROLLO

       Para entender mejor el funcionamiento del amplificador operacional primero daremos una breve explicación de ello, antes de pasar al montaje del circuito en la práctica.

      El amplificador operacional, AO, es un circuito que resuelve de forma sencilla muchos problemas de la Electrónica de Control. Sus aplicaciones son muy diversas, entre las que cabe destacar la implementación de funciones de transferencia y el acondicionamiento de las señales de los sensores. Este circuito se caracteriza por una elevada ganancia de tensión diferencial, al que se suele agregar una realimentación para controlar la dinámica de salida. Cuando un amplificador diferencial está en modo común, el voltaje diferencial de entrada Vid es cero y por lo tanto el voltaje de salida diferencial Vod también es cero. Esto es una suposición puramente ideal, ya que es muy difícil que los dos transistores que forman el amplificador sean perfectamente iguales entre sí. Lo mismo sucede con las resistencias de colector, además de que las fuentes de corriente no tienen una resistencia interna infinita, sino que toman un valor de resistencia RT muy alto, como se muestra en la figura

[pic 3]

       Fuente de corriente real.

      De aquí que cuando los voltajes de entrada son iguales, el voltaje diferencial de salida no es cero (aunque se aproxima), sino que tiene un valor muy pequeño que en ocasiones puede despreciarse. Lo anterior significa que la ganancia en modo común no es cero pero toma un valor pequeñísimo dado por:[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

donde el voltaje de entrada en modo común  es igual a los dos voltajes de entrada:[pic 7]

[pic 8]

           Mientras menor sea la ganancia en modo común con respecto a la ganancia en modo diferencial, mejor será el amplificador diferencial en cuestión y por lo tanto más se aproximará a un amplificador ideal.

        Existe un parámetro que determina la relación entre ambas ganancias en forma de decibeles y que se llama Razón de Rechazo en Modo Común  y es:[pic 9]

[pic 10]

   Es de suponer que lo deseable será tener amplificadores diferenciales con una  lo más alta que se pueda.[pic 11]

Características ideales del amplificador operacional.

        El amplificador operacional (amp. op.) ideal tiene las siguientes características:

• Ganancia en lazo abierto [pic 12]
• Resistencia de entrada [pic 13]
• Resistencia de salida [pic 14]
• Ancho de banda [pic 15]
• Rechazo en modo común [pic 16]
• [pic 17]

donde es el voltaje en la entrada inversora y en la no inversora. [pic 18][pic 19]

PRACTICA #1  CARACTERISTICAS DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

Operacional LM324

Voltaje de polarización

En este primer paso se configuro el circuito como se muestra en la fig.1, como siguiente paso se midió el voltaje de salida (), el voltaje de polarización se calculó por medio de la ecuación: [pic 20][pic 21]

Sustituyendo los datos obtenidos, en la ecuación:[pic 22]

[pic 23]

Tenemos entonces que el voltaje de polarización es:[pic 24]

Fig.1diagrama de un operacional.

Resistencia de salida

Para calcular la resistencia de salida del operacional se midió el voltaje de salida, buscando reducirlo a la mitad con un potenciómetro, puesto que de esa manera la resistencia del amplificador y la del potenciómetro serán iguales, sabiendo esto se mide la resistencia del potenciómetro y el valor dado será el valor de la resistencia de salida.[pic 25]

...