Practica De Laboratorio Amplificadores Diferenciales

Practica de laboratorio Amplificadores diferenciales

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Resumen

Definición.

AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

El amplificador diferencial es un circuito versátil que sirve como etapa de entrada para la mayoría de los amplificadores operacionales y también encuentra su aplicación en circuitos integrados como el comparador y la puerta lógica acoplada por emisor.

I. INTRODUCCIÓN

El concepto original del AO (amplificador operacional) procede del campo de los computadores analógicos, en los que comenzaron a usarse técnicas operacionales en una época tan temprana como en los años 40. El nombre de amplificador operacional deriva del concepto de un amplificador dc (amplificador acoplado en continua) con una entrada diferencial y ganancia extremadamente alta, cuyas características de operación estaban determinadas por los elementos de realimentación utilizados. Cambiando los tipos y disposición de los elementos de realimentación, podían implementarse diferentes operaciones analógicas; en gran medida, las características globales del circuito estaban determinadas sólo por estos elementos de realimentación. De esta forma, el mismo amplificador era capaz de realizar diversas operaciones, y el desarrollo gradual de los amplificadores operacionales dio lugar al nacimiento de una nueva era en los conceptos de diseño de circuitos.

Los primeros amplificadores operacionales usaban el componente básico de su tiempo: la válvula de vacío. El uso generalizado de los AOs no comenzó realmente hasta los años 60, cuando empezaron a aplicarse las técnicas de estado sólido al diseño de circuitos amplificadores operacionales, fabricándose módulos que realizaban la circuitería interna del amplificador operacional mediante diseño discreto de estado sólido. Entonces, a mediados de los 60, se introdujeron los primeros amplificadores operacionales de circuito integrado. En unos pocos años los amplificadores operacionales integrados se convirtieron en una herramienta estándar de diseño, abarcando aplicaciones mucho más allá del ámbito original de los computadores analógicos.

Con la posibilidad de producción en masa que las técnicas de fabricación de circuitos integrados proporcionan, los amplificadores operacionales integrados estuvieron disponibles en grandes cantidades, lo que, a su vez contribuyó a rebajar su coste. Hoy en día el precio de un amplificador operacional integrado de propósito general, con una ganancia de 100 dB, una tensión offset de entrada de 1 mV, una corriente de entrada de 100 nA. Y un ancho de banda de 1 MHz. es inferior a 1 euro. El amplificador, que era un sistema formado antiguamente por muchos componentes discretos, ha evolucionado para convertirse en un componente discreto él mismo, una realidad que ha cambiado por completo el panorama del diseño de circuitos lineales.

Con componentes de ganancia altamente sofisticados disponibles al precio de los componentes pasivos, el diseño mediante componentes activos discretos se ha convertido en una pérdida de tiempo y de dinero para la mayoría de las aplicaciones dc y de baja frecuencia. Claramente, el amplificador operacional integrado ha redefinido las "reglas básicas" de los circuitos electrónicos acercando el diseño de circuitos al de sistemas. Lo que ahora debemos de hacer es a conocer bien los AOs, cómo funciona, cuáles son sus principios básicos y estudiar sus aplicaciones

II.

CONFIGURACIONES BASADAS EN LOS CIRCUITOS INVERSOR Y NO INVERSOR

EL AMPLIFICADOR DIFERENCIAL.-

Una tercera configuración del AO conocida como el amplificador diferencial, es una combinación de las dos configuraciones anteriores. Aunque está basado en los otros dos circuitos, el amplificador diferencial tiene características únicas. Este circuito, mostrado en la figura 4, tiene aplicadas señales en ambos terminales de entrada, y utiliza la amplificación diferencial natural del amplificador operacional.

Una tercera configuración del AO conocida como el amplificador diferencial, es una combinación de las dos configuraciones anteriores. Aunque está basado en los otros dos circuitos, el amplificador diferencial tiene características únicas. Este circuito, mostrado en la figura 4, tiene aplicadas señales en ambos terminales de entrada, y utiliza la amplificación diferencial natural del amplificador operacional.

III.

Inicio de la Práctica de laboratorio

Introducción

Objetivos

Este módulo le permitirá al estudiante comprender el modo de funcionamiento de un amplificador diferencial, construido a partir de componentes discretos y operados con alimentación de tensión simétrica y asimétrica. Se analizarán los siguientes aspectos:

• Necesidad del ajuste del offset.

• Amplificadores diferenciales con fuente de alimentación asimétrica

• Amplificadores diferenciales con fuente de alimentación simétrica

• Efecto de los diferentes modos de operación (modo de referencia o modo común).

Tarjeta UniTr@in-I "Amplificadores diferenciales"

Datos técnicos:

Alimentation requerida: +15V

0-10Vpp / 1kHz

Protegido contra inversión de polaridad,

Protección contra sobretensión hasta 24 V

Dimensiones: Eurotarjeta 160x100 mm

Grupos de circuitos: - Dos circuitos amplificadores de transistores, que se pueden combinar para conformar amplificadores de suma y diferencia

- 2 x BC547B

- 7 simulaciones de fallos

Descripción del módulo

El módulo "amplificadores diferenciales" SO4203-7S consta de un amplificador diferencial montado discretamente, con dos transistores. Se puede operar, según se desee, tanto con una tensión de alimentación simétrica, como con una asimétrica. El offset se puede ajustar mediante dos potenciómetros.

El amplificador diferencial se puede operar con dos tipos de entrada diferentes.

La tensión de operación se suministra, internamente, a través de la regleta de bornes.

Amplificadores diferenciales con alimentación asimétrica

En este experimento se muestra cómo se comporta un amplificador diferencial con una alimentación asimétrica (0 a +15 V).

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