Practica 1 Amplificadores

INFORME DE PRACTICA 1

fernando gomez

CODIGO 74196101

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCI

INGENIERIA ELECTRONICA

AMPLIFICADORES

CAMPUS VIRTUAL

2009

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

Comprobar el funcionamiento de las configuraciones básicas del amplificador operacional: seguidor, inversor, no inversor, sumador, restador, derivador, integrador y comparador.

Fundamentación teórica:

Módulo, Capítulos 2, 3 y consulta adicional

Amplificador inversor

Se llama así este montaje porque la señal de salida es inversa de la de entrada, en polaridad, aunque pude ser mayor, igual o menor, dependiendo esto de la ganancia que le demos al amplificador en lazo cerrado. La señal, como vemos en la figura, se aplica al terminal inversor o negativo del amplificador y el positivo o no inversor se lleva a masa. La resistencia R2, que va desde la salida al terminal de entrada negativo, se llama de realimentación.

En todo A.O. podemos decir que:

Por tanto si:

con lo cual las corrientes I1 e I2:

Como quedamos que Vx=0 quedará:

Al ser Ix=0, entonces: I1=I2 y por lo tanto:

Al final tenemos:

Fórmula que nos indica que la tensión de salida Vo es la tensión de entrada Vi multiplicada por una ganancia R2/R1. El signo negativo de la expresión indica la inversión de fase entre la entrada y la salida.

- Impedancia de entrada:

- Impedancia de salida:

Amplificador no-inversor

Este circuito es muy parecido al inversor, la diferencia es que la señal se introduce por el terminal no inversor, lo cual va a significar que la señal de salida estará en fase con la señal de entrada y amplificada. El análisis matemático será igual que en el montaje inversor.

Consideramos:

Teniendo en cuenta que: Vy=Vi y Vx=Vi tenemos:

En este caso la ganancia será:

Como se ve la ganancia de éste amplificador no puede ser menor que 1. Como en el caso del amplificador inversor R3 es igual a la combinada en paralelo de R2 y R1.

Amplificador seguidor

El amplificador seguidor emisor, también llamado colector común, es muy útil pues tiene una impedancia de entrada muy alta y una impedancia de salida baja.

Nota: La impedancia de entrada alta es una característica deseable en un amplificador pues, el dispositivo o circuito que lo alimenta no tiene que entregarle mucha corriente (y así cargarlo) cuando le pasa la señal que se desea amplificar.

Este circuito no tiene resistencia en el colector y la salida está conectada a la resistencia del emisor (ver la figura).

El voltaje se salida "sigue" al voltaje en el emisor, sólo que es de un valor ligeramente menor (0.6 voltios aproximadamente)

Ve = Vb - 0.6 Voltios

La ganancia de tensión es:

Av = Vout / Vin = Ve / Vb.

Como Ve es siempre menor que Vb, entonces la ganancia siempre será menor a 1.

La impedancia de entrada se obtiene con la siguiente fórmula: Zin = (β + 1) x Re

Donde: β es la ganancia de corriente del transistor (dato del fabricante)

Del gráfico anterior. Si Re = 2.2 Kilohmios (2.2 K) y β = 150

Zin = (β + 1) x Re = (150 + 1) x 2200 Ohmios = 332,000 Ohmios (332 K)

Este amplificador aparenta una impedancia de entrada de 332,000 Ohmios a la fuente de la señal que se desea amplificar. Este tipo de circuito es muy utilizado como circuitos separadores y como adaptadores de impedancia entre las fuentes de señal y las etapas amplificadoras

Amplificador comparador

La configuración de comparador de tensión utiliza la ganancia de los operacionales en lazo abierto para forzar la salida de estos a únicamente dos estados posibles.

Según el estado de comparación la tensión de salida entra en saturación positiva o negativa, donde dicha saturación toma el valor que le corresponda de la doble polaridad de la fuente de alimentación.

Análisis Matemático.

Escrita ecuacionalmente la explicación anterior, queda de la siguiente forma:

Si entonces

Si entonces

Se llama comparador a un amplificador operacional en lazo abierto (sin realimentación entre su salida y su entrada) y suele usarse para comparar una tensión variable con otra tensión fija que se utiliza como referencia.

Como todo amplificador operacional, un comparador estará alimentado por dos fuentes de corriente contínua (+Vcc, -Vcc). El comparador hace que, si la tensión de entrada en el borne positivo (en el dibujo, V1) es mayor que la tensión conectada al borne negativo (en el dibujo, V2), la salida (Vout en el dibujo) será igual a +Vcc. En caso contrario, la salida tendrá una tensión -Vcc.

En este circuito, estamos alimentando el amplificador

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