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DISPOSITIVOS Y CIRCUITOS ELECTRONICOS II Laboratorio N° 1

CONFIGURACIONES BÁSICAS DEL OPAMP

Lab. N° 1 Configuraciones Básicas del Opamp

PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

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Configuraciones Básicas del Opamp

Objetivos 1. Comprobar los efectos de la realimentación negativa. 2. Identificar las principales configuraciones de un Opamp. 3. Verificar los conceptos de corto circuito virtual y tierra virtual

Equipos y Materiales                

Osciloscopio Fuente de alimentación dual. Generador de funciones. Multímetro Proto board (01) TL081 (02) 10K 1/4w (01) 2K 1/4w (01) 1K 1/4w (02) 151K 1/4w (01) 22K 1/4w (01) 47K 1/4w (01) 33K 1/4w (01) 15K 1/4w Manual de reemplazos. Cables de conexión.

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.

Procedimiento PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

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Amplificador Inversor

Figura 1.

1.

Escribir, para la configuración de la Figura .1, las ecuaciones que definen las características siguientes: • • •

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Avf: ganancia de tensión en lazo cerrado. Zvf: impedancia de entrada. Z0f: impedancia de salida.

Con los datos proporcionados, calcular los valores de cada una de las características citadas. Montar el circuito de la Figura 1 y conectarlo a la fuente de alimentación. Ajustar el generador de funciones para que proporcione una onda senoidal de 100mV (de pico) y frecuencia de 1 KHz, y aplicar esta señal a la entrada del circuito. Conectar el canal 1 del osciloscopio a la entrada del circuito, y el canal 2 a la salida. Observar la forma de las señales de entrada y salida del circuito. Medir la tensión en el punto a con el osciloscopio. Anotar el resultado obtenido y compararlo con el valor teórico (o ideal) esperado. También con el osciloscopio, medir las tensiones de entrada y salida, calculando a continuación la ganancia de tensión (A vf ). Comparar el valor de la ganancia de tensión medido con el valor ideal o teórico. Retirar la resistencia de realimentación (R f ). Comprobar y explicar lo que sucede con la salida del circuito.


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Amplificador no inversor

Figura 2. 1.

Se seguirán los mismos pasos de la práctica anterior excepto el paso 7, en el que hay que medir la diferencia de potencial entre los puntos a y b.

Seguidor de Tensión o Buffer

Figura .3. 1. 2. 3.

Montar el circuito de la Figura 3 y conectarle la alimentación. Conectar el canal 1 del osciloscopio a la entrada del circuito, y el canal 2 a la salida. Ajustar el generador de señales para que proporcione una señal senoidal de 200mV (de pico) y frecuencia de 1KHz, y aplicar la señal a la entrada del circuito. Comparar la señal de salida con la de entrada y determinar la ganancia, comparándola con la ganancia teórica.


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Amplificador sumador inversor

Figura .4 1. 2.

Aplicar las tensiones V 1 y V2 en las entradas V i(1) y Vi(2), respectivamente. Medir con el Voltímetro las tensiones V i(1), Vi(2) y Vo anotando los resultados en la siguiente tabla.

Rf = 150K

Tensiones de entrada

R1

R2

V1

V2

151K

151K

3v

3v

22K

47K

3v

3v

47K

33K

3v

3v

Tensiones de salida Vo real

Vo teórico

NOTA: El valor teórico de V 0 debe calcularse con la fórmula del amplificador sumador 3. 4.

Comparar los resultados reales de Vo con los teóricos en cada una de las situaciones indicadas en la tabla anterior. Medir el potencial en el punto a y compararlo con el valor teórico.


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Modelo de Informe Carátula Deberá contener lo siguiente: 1. Nombre del laboratorio 2. Nombres de los integrantes 3. Sección a la que pertenecen 4. Fecha de realización 5. Fecha de presentación

Fundamento Teórico Deberá ser conciso y redactado con lenguaje propio. Estará basado en las lecturas recomendadas o cualquier otra información relacionada con el tema.

Resultados del Laboratorio Amplificador inversor 

  

Fórmulas y cálculos para la determinación de: Ganancia, Impedancia de entrada e Impedancia de salida. Formas de onda de entrada y de salida indicando las escalas de Volt/div y de Tiempo/div. Comparar los valores teóricos con los valores medidos. Diga qué sucedió al retirar Rf.

Amplificador no inversor 

  

Fórmulas y cálculos para la determinación de: Ganancia, Impedancia de entrada e Impedancia de salida. Formas de onda de entrada y de salida indicando las escalas de Volt/div y de Tiempo/div. Comparar los valores teóricos con los valores medidos. Diga qué sucedió al retirar Rf.

Seguidor de tensión o Buffer  

Dibujar formas de onda de entrada y de salida, indicando escalas. Compare los valores obtenidos con los valores teóricos.

Amplificador sumador inversor 

Compare los valores obtenidos con los valores teóricos.

Aplicación de lo aprendido – 5 puntos Se pide diseñar un circuito mezclador de audio de 5 canales con las siguientes especificaciones: a) Cada canal con una impedancia de entrada alta. b) Cada canal con una ganancia de 10 dB. c) Ningún canal debe introducir desfasamiento. Explicar todo lo que se escoge y porque.


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Observaciones Generales 1. La presentación del informe se realiza al ingresar al Laboratorio. En la clase siguiente a su realización. 2. Se tomará en cuenta las reglas de ortografía en la redacción del informe.


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