Lab03 Instrumentacion y Controlll

DISPOSITIVOS Y CIRCUITOS CIRCUITOS ELECTRONICOS ELECTRONICOS II

Laboratorio N° 3 CIRCUITOS AMPLIFICADORES DE INSTRUMENTACION INSTRUMENTACION Y CONTROL

Lab. N° 3 Circuitos de Istru!etaci" # Cotro$

PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

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PRIMERA PARTE: Amplificador de Instrumentación Ob%eti&os 1 Implementar un amplificador de instrumentación con !pamps indi"iduales # $erificar la %anancia de un amplificador de instrumentación

E'ui(os # Materia$es • • • • • • • • • • •

!sciloscopio &uente de alimentación dual 'enerador de funciones (ircuito Inte%rado !pamp TL )*+ Multimetro Proto board 11 Resistencias de 1) ,- . )1 Resistencia de 1 ,)1 Potenciometro de / 0Manual de reemplaos (ables de cone2ión

Itroducci" El amplificador de instrumentación es de los ms 4tiles. precisos 5 "erstiles disponibles en la actualidad Encontraremos al menos uno de ellos en cada unidad de ad6uisición de datos La %anancia se establece con una resistencia Posee una resistencia de entrada mu5 alta 5 no cambia al "ariar la %anancia La tensión de salida depende del "olta7e diferencial de entrada

Pre(araci" Para la realiación de este laboratorio se re6uiere la lectura pre"ia del cap8tulo *9+ del libro Amplificadores !peracionales 5 circuitos inte%rados lineales de Robert & (ou%lin Tambi;n el cap8tulo 31) de Amplificadores !peracionales 5 &iltros Acti"os de Antonio Pertence

3


Procedi!ieto PRIMERA PARTE) E$ A!($i*icador de Istru!etaci" 1 Implementar el circuito mostrado en la fi%ura 1 R 1

4

E 2

3 2

+

U 1A

R

1

-12V

-

R 2 TL084

1

R 3 R

1

R

1 1

R 4

6

-

5

+

R 4

R 5 aR

TL084 7

Voutput

U 1B

R 6 R +12V

R 7 R 1 1

9 E 1

10

-

TL084

Figura No 1

8

+

4

U 1C

# Esco%er un 7ue%o de "alores para las resistencias a utiliar 5 calcular la %anancia deseada

R

aR

A&

3 Alimente el amplificador con dos se=ales E1 5 E#> obtenidas del si%uiente circuito +12V

R 8 R

R 9 R

E1

E2

R 10 R

R 11 R


4


+ ?ibu7e la forma de onda obtenida en la salida / Aora alimente el amplificador con dos se=ales E1 5 E#> obtenidas del si%uiente circuito:

R 8 R

R 9 R

1

V 1 2 V p p, 1 K H z

E 1

2

E 2

R 10 R

R 11 R

@ ?ibu7e la forma de onda obtenida en la entrada 5 en la salida

Entrada

alida

E'BN?A PARTE: (ircuitos Inte%rador 5 ?eri"ador PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

5


Ob%eti&os 3 + / @

$erificar el comportamiento de un circuito inte%rador prctico $erificar el comportamiento de un circuito deri"ador prctico Realiar un comparador con un solo ni"el de referencia Realiar un comparador con dos ni"eles de referencia

E'ui(os # Materia$es • • • • • • • • • •

!sciloscopio &uente de alimentación dual 'enerador de funciones Multimetro Proto board C)1D +., 1F+G C)1D 1), 1F+G C)1D 1)), 1F+G C)1D 1M 1F+G C)1D 1)), Potenciómetro

• • • • • • • • • •

C)1D +, 1F+G C)1D +), 1F+G C)1D 1), Potenciómetro C)1D 1)) u& /)$ C)1D TL)*1 C)1D #.# n& C)1D ).)1Bf C)#D /.1 $ Hener Manual de reemplaos (ables de cone2ión

Itroducci" Los circuitos de inte%ración 5 deri"ación se encuentran en los laos de control de motores. en los circuitos de modulación por anco de pulso. en las fuentes de alimentación conmutadas 5 mucos ms Estos circuitos implementan funciones de matemtica superior 6ue se utilian en el modelamiento de procesos La importancia de entender su funcionamiento es pues de primer orden En cual6uier lao de control. e2iste un blo6ue donde se realia la función de comparación de la se=al medida 5 el "alor de referencia. la importancia de aprender el funcionamiento de un circuito comparador salta a la "ista !tra aplicación es en la %eneración de se=ales del tipo de PM (ual6uier !pamp puede realiar est función. pero en el mercado e2isten !pamps dedicados e2clusi"amente a la función de comparar

Preparación Para la realiación de este laboratorio se re6uiere la lectura pre"ia del cap8tulo + 5 / de Amplificadores !peracionales 5 &iltros Acti"os de Antonio Pertence
Procedi!ieto PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

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Lab. N° 3 Circuitos de Istru!etaci" # Cotro$ Circuito Ite+rador Pr,ctico. 1 Implementar el circuito de la fi%ura / Btiliar como $in una se=al cuadrada de 1$pp 5 1)) J de frecuencia R 1 1

2 1" C 1 1

2 2!2

+12V

V #!

R 3

7

1

2 100K

2 3

U 1 TL081

1

V out

-

6

+

4

5

3

 1 100K

1

2

-12V

# Eliminar la tensión offset de salida del !pamp por medio del potenciómetro P1 3 ?eterminar el "alor de &recuencia l8mite R3K*,. R1K1@,. (K).)1u&

& Cteor8aD K 1,J

& Ce2perimentalD K 

+ Alimente el circuito con diferentes formas de onda 5 llene los datos pedidos en el si%uiente cuadro

For!a de Oda

0112

045

0145

3145

-i /-(( ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out Cuadrada ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out Seoida$ ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out Tria+u$ar


7


1)) J

1 ,

10 Khz.

30 Khz.


8


Circuito Deri&ador Pr,ctico. / Implementar el circuito de la fi%ura @ Btiliar como $in una se=al trian%ular de +))m$pp 5 1)) J de frecuencia

R2 1

2 100K

+12V

V#!

R4 1

7 1

C2 2

10K

1

2

2

0$01u%

3

U2 Vout

-

6

+

2

TL081 4 5

R5 4K7 1 -12V

@ ?eterminar el "alor de &recuencia l8mite R+K/.3, (#K1n& R#K1),

& Cteor8aD K 3),

& Ce2perimentalD K 

 Alimente el circuito con diferentes formas de onda 5 llene los datos pedidos en el si%uiente cuadro

For!a de Oda

0112

045

31 65

01165

-i /-(( ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out Tria+u$ar ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out Seoida$ ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out ?ibu7ar $out Cuadrada


9


1)) J

3) , E2pli6ue el %rfico obser"ado:

1 ,

1)) ,

 


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Lab. N° 3 Circuitos de Istru!etaci" # Cotro$ * ?ibu7ar las se=ales de entrada 5 salida para la frecuencia de 1) , Para una onda cuadrada

Entrada alida  E2plicar la causa de la distorsión obser"ada 5 proponer la solución para eliminarla   Obser&acioes # coc$usioes  


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Lab. N° 3 Circuitos de Istru!etaci" # Cotro$ Mode$o de I*or!e

Car,tu$a ?eber contener lo si%uiente: 1 Nombre del laboratorio # Nombres de los inte%rantes 3 ección a la 6ue pertenecen + &eca de realiación / &eca de presentación

Fuda!eto Te"rico ?eber ser conciso 5 redactado con len%ua7e propio Estar basado en las lecturas recomendadas o cual6uier otra información relacionada con el tema

Resu$tados de$ Laboratorio A!($i*icador de Istru!etaci" • • • •

&ormas de onda de entrada 5 de salida indicando las escalas de $oltFdi" 5 de TiempoFdi" Por 6u; se le llama circuito de Instrumentación E2plicar 6ue aplicación se le puede dar al circuito Muestre una aplicación completa 5 su simulación

Circuito Ite+rador Pr,ctico. • • •

•

?etermine la fórmula para $out Para cada tipo de onda ?i%a cul es la función del potenciómetro P1 ?e acuerdo al "alor de la frecuencia l8mite. di%a en 6ue ran%o de frecuencia funciona me7or el circuito &ormas de onda de entrada 5 de salida indicando las escalas de $oltFdi" 5 de TiempoFdi"

Circuito Deri&ador Pr,ctico. ?etermine la fórmula para $out Para cada tipo de onda ?i%a por 6u; no es necesario el uso del potenciómetro P1 ?e acuerdo al "alor de la frecuencia l8mite. di%a en 6ue ran%o de frecuencia funciona me7or el circuito &ormas de onda de entrada 5 de salida indicando las escalas de $oltFdi" 5 de TiempoFdi" • • •

•

Obser&acioes # coc$usioes A($icaci" de $o a(redido aD e pide dise=ar un circuito 6ue inte%re una onda cuadrada de # $pp. 1, upon%a todo lo necesario. pero ind86uelo claramente bD e pide dise=ar un circuito 6ue deri"e una onda cuadrada de 1 $pp. 1)) J e desea adems obtener la m2ima salida posible upon%a todo lo necesario. pero ind86uelo claramente PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

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Lab. N° 3 Circuitos de Istru!etaci" # Cotro$ cD ?ise=e e implemente un circuito 6ue realice un control PI?. supon%a todo lo necesario pero ind86uelo claramente Obser&acioes 7eera$es 1 La presentación del informe se realia al in%resar al Laboratorio En la clase si%uiente a su realiación # e tomar en cuenta las re%las de orto%raf8a en la redacción del informe


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Lab03 Instrumentacion y Controlll

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