Circuitos Electrónicos Integrados IV Ciclo
Laboratorio N° 2
CONFIGURACIONES BASICAS DEL OPAMP Parte 1 Curso:
Circuitos Electrónicos Integrados
Lab. Nro.: Tema: Observaciones:
02 Configuraciones básicas del OPAMP – Parte 1
Mesa Nro.: Fecha:
Participantes Nombres
Nro. Apellidos 1 2
Profesor: Edgard Oporto 2017-II 1
Sección:
LAB. N° 2 - Configuraciones Básicas del OPAMP
Configuraciones Básicas del OPAMP Objetivos 1. Comprobar los efectos de la realimentación negativa 2. Identificar las principales configuraciones básicas de un OPAMP 3. Verificar los conceptos de corto circuito virtual y tierra virtual
Introducción El amplificador operacional (OPAMP) es un circuito integrado de mucha importancia en el campo de la electrónica. Sus configuraciones básicas incluyen: amplificador inversor, amplificador no inversor, seguidor de tensión o buffer, amplificador sumador inversor. etc. Estas configuraciones se implementan con muy pocos dispositivos externos, tales como resistencias o condensadores.
Preparación Para la realización de este laboratorio se requiere la lectura previa del capítulo 3 del libro Amplificadores Operacionales de Antonio Pertence . También se recomienda la lectura del tercer capítulo del libro Amplificadores Operacionales y circuitos integrados lineales de Robert F. Coughlin.
Equipos y Materiales
Osciloscopio Fuente de alimentación dual Generador de funciones Protoboard (01) TL082 (02) resistores, 10K, 1/4W Cables de conexión
PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR
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LAB. N° 2 - Configuraciones Básicas del OPAMP
Procedimiento
SEGUIDOR DE TENSION O BUFFER
Figura 1 - OPAMP conectado como seguidor de tensión o BUFFER 1. 2. 3. 4.
Montar el circuito de la Figura 1 en físico y en el simulador y conectarle las alimentaciones. Ajustar el generador de señales para que proporcione una señal senoidal de 200mV (pico) y frecuencia de 1KHz. Aplicar esta señal a la entrada del circuito. Conectar el canal 1 del osciloscopio a la entrada Vin del circuito, y el canal 2 a la salida Vo. Mostrar las formas de onda de entrada y de salida. Debe observarse claramente las escalas, acoplo y tierra en la pantalla del osciloscopio. FORMAS DE ONDA DEL SEGUIDOR DE TENSION – IMPLEMENTACION FISICA
FORMAS DE ONDA DEL SEGUIDOR DE TENSION – SIMULACION
PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR
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Medir las señales de salida y entrada y determinar la ganancia.
Implementado Simulado
Gexp= ……………….. Gexp= ………………..
Gteórica=………………………. Gteórica=……………………….
Explicar los resultados observados y por qué son útiles estos circuitos. ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………
AMPLIFICADOR NO INVERSOR
Figura 2 - OPAMP conectado como amplificador no inversor 1.
Escribir, para la configuración de la Figura 2, las ecuaciones que definen: • Avf: ganancia de tensión en lazo cerrado
Av = Zin = Zout = Mida los resistores proporcionados. R1 = Rf =
PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR
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LAB. N° 2 - Configuraciones Básicas del OPAMP Reemplace los valores y determine: Valor teórico de la ganancia: Valor teórico de la ganancia: Zin teórico = Zout teórico =
Av = Av =
(Implementación física) (Simulación)
2. 3.
Montar el circuito de la Figura 2 en físico y en el simulador y conectarle las alimentaciones. Ajustar el generador de funciones para que proporcione una onda senoidal de 100mV (pico) y frecuencia de 1 KHz, y aplicar esta señal a la entrada del circuito (Vin) o entrada positiva (+).
4. 5.
Conectar el canal 1 del osciloscopio a la entrada del circuito, y el canal 2 a la salida. Visualice las formas de onda de entrada y de salida. Deben notarse claramente, en la pantalla del osciloscopio, las escalas, GND, Vpp y frecuencia de las señales observadas. FORMAS DE ONDA – IMPLEMENTACION FISICA
FORMAS DE ONDA - SIMULACION
6.
7.
Con el osciloscopio, medir las tensiones de entrada y salida, calculando a continuación la ganancia de tensión (A vf ). Con el simulador : Vimax =………………..
Voutmax:……………..
Av=………….
Implementado:
Voutmax:……………..
Av=………….
Vimax =………………..
Observar las formas de onda de las señales de entrada y salida del circuito, valores máximos, desfase entre señales, ganancias. Compare y explique técnicamente todos los resultados obtenidos.
PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR
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LAB. N° 2 - Configuraciones Básicas del OPAMP ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………
8.
Medir las tensiones en las entradas inversora y no inversora . ¿Qué se observa? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………
Retirar la resistencia de realimentación (R f ). Explicar los resultados observados. ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………
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Informe
Modelo de Informe CARÁTULA Deberá contener lo siguiente: 1. Logo de la institución. 2. Nombre del curso. 3. Nombre del laboratorio 4. Nombres de los integrantes 5. Sección a la que pertenecen 6. Fecha de realización 7. Fecha de presentación. 8. Nombre del Profesor
FUNDAMENTO TEÓRICO Deberá ser conciso y redactado con lenguaje propio. Estará basado en las lecturas recomendadas o cualquier otra información relacionada con el tema (está incluido en las preguntas dentro de la guía).
RESULTADOS DEL LABORATORIO PRIMERA PARTE Seguidor de tensión o Buffer Según lo que se solicita en los pasos del procedimiento.
Amplificador no inversor Según lo que se solicita en los pasos del procedimiento.
SEGUNDA PARTE Observaciones y conclusiones APLICACIÓN DE LO APRENDIDO Se pide diseñar y simular un circuito con las siguientes especificaciones. a) b) c) d) e)
Impedancia de entrada alta Ganancia variable hasta 200 No debe haber desfase entre entrada y salida Emplee como entrada una señal de audio digitalizada Visualice las señales de entrada y salida, puede usar también el parlante del simulador
Diseñar, simular y verificar el circuito (emplee Proteus o Multisim).
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OBSERVACIONES GENERALES 1.
La presentación de la aplicación de lo aprendido se realiza al ingresar al Laboratorio en la clase siguiente a su realización.
2.
Se tomarán en cuenta las reglas de ortografía en la redacción del informe.
RUBRICA DE EVALUACION Aspectos para evaluar Resultados del laboratorio
Puntos
Teoría, formas de onda, análisis y verificación de resultados obtenidos -
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Seguidor de tensión Amplificador no inversor
Observaciones y conclusiones Aplicación de lo aprendido
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Análisis y diseño Resultados de simulación Verificación y explicación de resultados
3
Redacción
2
Test de laboratorio
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