Esteto Electronico

DESARROLLO

El proceso de amplificación fue variando conforme al progreso del proyecto ya que se buscaba la configuración que se adaptara mejor a las necesidades impuestas por las características de los demás circuitos del proyecto, debido a estas variaciones se pasó por las siguientes configuraciones:

Primeramente en base a las aplicaciones posibles para el amplificador en este proyecto en etapas muy tempranas del proyecto (y del semestre), cuando la idea del amplificador de corriente alterna aún constaba de algunos puntos en blanco, se optó por la implementación de un amplificador que permitiese levantar la corriente necesaria para el funcionamiento del motor, ya que este es un problema al pasar de una etapa a otra en lo pertinente a circuito, las pérdidas de potencia debido al consumo de los componentes de los otros circuitos impiden que llegue la suficiente potencia al circuito que alimenta al motor de tal manera que el motor no se puede desempeñar como se espera, no trabaja a su capacidad máxima eficiencia, tomando en cuenta que por máxima eficiencia nos referimos a máxima potencia de operación que no comprometa la integridad de nuestro motor, entonces retomando lo anterior, el amplificador seleccionado para dicha tarea era una de las configuraciones más comunes de polarización por medio de divisor de voltaje:

[pic 1]

 Debido a que este circuito nos entregaba una gran ganancia de voltaje y corriente, que a pesar de ser un inversor de voltaje, para la aplicación que se le buscaba dar no afectaba. Sin embargo este tipo de amplificador suponía una entrada de corriente alterna para ser amplificada y debido a que el motor se conectaba a un puente h cuyas entradas estaban conectadas a las salidas de una memoria la única señal de alterna que se tenía era ruido que resultaba despreciable e inútil para nuestros propósitos, y finalmente utilizar un amplificador simple con un transistor resultaba mucho más sencillo pero no cumplía con el propósito de la materia.

[pic 2][pic 3]

Posteriormente se encontró una solución más eficiente para la alimentación del motor, conectarlo simplemente a Vcc y acoplar al circuito optoacopladores que protegiesen la memoria y a la vez nos permitiera un mayor voltaje y corriente que el que la memoria podía entregar al puente H debido al transistor que llevan por dentro.

[pic 4]

Habiendo resuelto lo anterior, era necesario encontrar otra aplicación para un amplificador dentro del proyecto, se pensó amplificar entonces la salida del sensor para  el proyecto, siendo este una configuración básica para un sensor simple, se supone que la salida de este alimente las entradas de un contador binario el cual necesita de al menos 2.5V para detectar un pulso que pudiese contar, y ya que la aplicación más común para los amplificadores es como sensor o amplificador para dispositivos de entradas y crear sensores más eficientes. Siendo el sensor una de las primeras etapas del proyecto cuya salida va al CI 7490 (contador binario de decenas), no se requería gran amplificación de corriente pues de ser muy grande la amplificación podríamos quemar el CI, por lo que se buscó un amplificador cuya ganancia de voltaje no fuera muy grande y la ganancia de corriente fuese de 1 o un valor aproximado.

Para resolver esta problemática implementamos un amplificador que habíamos probado previamente en una de las prácticas, un amplificador configuración en base común:

[pic 5]

Nuevamente esta configuración suponía ciertos problemas, ya que la amplificación de voltaje era tanta que dañó una de las memorias que originalmente se pretendía usar. Entonces era necesario incluir un atenuador de voltaje (mayor complejidad para la circuitería del trabajo) debido a esto y a nuestra falta de conocimientos no nos fue posible concebir un amplificador que solo amplificara una pequeña cantidad de voltaje sin aumentar la corriente (aún con el uso de resistencias para limitar la corriente), ya que las etapas de amplificación necesarias aumentaban el tamaño y la complejidad de los circuitos. A final de cuentas nada de esto resultaba necesario ya que al implementar el sensor nos percatamos de que la salida del sensor entregaba directamente los 5 volts necesarios para alimentar el circuito sin dañar los CI’s, finalmente optamos por la solución más práctica y continuamos con la búsqueda de una apropiada aplicación para el amplificador que se deseaba incluir.

A consecuencia de los problemas anteriores, y gracias a la asesoría del profesor, se encontró una aplicación que sonaba bastante funcional, utilizar una bobina como un amperímetro de gancho alrededor de uno de los cables del motor, las terminales de la bobina irían conectadas a un opamp en configuración diferencial y la salida de este entraría en nuestro amplificador, con el propósito de armar un circuito de protección que enviase un pulso a la memoria como paro de emergencia (la memoria se programaría previamente), para lo cual seleccionamos la configuración a prueba de errores de emisor común, polarización fija, la que nos entrega una buena ganancia de corriente con una igualmente buena ganancia de voltaje, necesarias para levantar los micro volts que se generaban en la bobina.

[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

Para la bobina se hizo un embobinado especial de 800 vueltas de cable de cobre para embobinar calibre 30.

Aun con esto el circuito no lograba funcionar correctamente debido a la bobina, que a pesar de constar con tantas vueltas no arrojo nada más que ruido debido a que el motor era de bajo consumo y no inducía suficiente voltaje como para ser detectado por el osciloscopio, y por esto no había señal de entrada para amplificar. Para esto se optó por acoplar directamente la bobina al circuito, conectando una de las terminales del motor a la bobina y la otra al amplificador. Se descartó la idea del uso del diferencial ya que el opamp requiere voltaje positivo y negativo de referencia y para esto sería necesario acoplar otro circuito especial, que por un lado no era tan complicado pero suponía más consumo de recursos, espacio y corriente, por lo anterior dejo de resultar una opción viable.

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