Practica 2. Corrección del offset

CORRRECCION DEL OFFSET

ELECTRÓNICA III. Práctica 2


INTEGRANTES Omar Leonardo Montoya Cárdenas

20091005001

Emma Natali Castillo Cristiano

20091005011

Electrónica III Grupo 1 ING. Hugo Castellanos

Práctica 2

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

Bogotá DC, 31 de Agosto de 2011


1. OBJETIVOS 1.1. Objetivo General 1.1.1. Corregir el voltaje de offset tanto para el amplificador operacional LM741 como para el LF351, buscando así una semejanza con el amplificador ideal. 1.2. Objetivos Específicos 1.2.1. Corrección del voltaje de offset por medio del montaje sugerido por el fabricante del amplificador. 1.2.2. Corrección del voltaje de offset por medio de la corrección universal. 1.2.3. Determinar cuál de los dos tipos de corrección es más eficiente. 1.2.4. Implementar un amplificador de resta con y sin corrección del voltaje de offset, comparar resultados. 1.2.5. Determinar cual de los dos amplificadores operacionales, LM741 o LF351, permite una mejor corrección de offset. 2. MARCO TEÓRICO Los amplificadores operacionales son ampliamente aceptados como un componente análogo universal. Aunque el diseño de los circuitos puede variar, la mayoría de los dispositivos son funcionalmente intercambiables. Sin embargo, compensar la tensión de offset sigue siendo un rasgo de la personalidad del diseño de los amplificadores en particular. Las técnicas que se muestran a continuación permiten compensar la tensión de offset sin tener en cuenta los circuitos internos del el amplificador.

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA III. PRÁCTICA 2

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El circuito de la figura anterior se utiliza para equilibrar la tensión de offset de amplificadores inversores con una resistencia de fuente de 10kW o menos. Una pequeña corriente se inyecta en el nodo suma del amplificador a través de R1. Desde que R1 sea de 2000 veces mayor que la resistencia de la fuente de la tensión en el el brazo del potenciómetro se atenúa por un factor de 2000 en la nodo de suma. Con los valores dados de ± 15Vde alimentación la salida puede ser llevada a cero para compensar las tensiones de hasta ± 7,5 mW. Si el valor de la resistencia de la fuente es mucho mayor que 10kW, la resistencia necesaria para R1 es demasiado grande. En este caso es mucho más fácil de equilibrar el desplazamiento mediante el suministro de un pequeño voltaje en la entrada no inversora del amplificador. La mayor parte de los amplificadores operacionales llevan incluidos un par de terminales para conectar un circuito de corrección de offset, tal y como se indica en la figura inferior. Hoy en día existen amplificadores operacionales comerciales que corrigen automáticamente este efecto.

2.1.1. Recursos materiales del laboratorio  Fuente DC  Osciloscopio  Generador de señales  Multímetro  Sondas  Caimanes  Conectores 2.1.2. Recursos materiales extra-laboratorio  Resistencias de varios valores  Amplificador Operacional LM741  Amplificador Operacional LF351  Datasheet  Protoboard


3


3.

DISEÑO Y ANALISIS DE RESULTADOS 3.1. Circuito Sugerido por la Hoja de Datos

SIN CORRECCION AMPLIFICADOR CORRECCION MANUAL OPERACIONAL Vo Vo LM 741

1,3 V

80 mV

LF 351

1,05V

74 mV

3.2. Corrección Universal


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SIN CORRECCION AMPLIFICADOR CORRECCION UNIVERSAL OPERACIONAL Vo Vo LM 741

1,3 V

31 mV

LF 351

1,05V

22 mV

3.3. Amplificador de Resta

Como:

Por tanto:

El voltaje de salida será de:


5






Sin corrección del offset

AMPLIFICADOR OPERACIONAL

Vi

Vo

LM 741

20 mV

1,92 V

AMPLIFICADOR OPERACIONAL

Vi

Vo

LM 741

20 mV

1,98 V

Con corrección del offset


6


4.

CONCLUSIONES 4.1. Muchas aplicaciones pueden aprovechar los amplificadores operacionales de mayor precisión pero, con el fin de elegir el amplificador adecuado, los diseñadores deben comprender los puntos fuertes y los puntos débiles de cada una de las arquitecturas utilizadas para lograr un offset bajo. Si bien todas las arquitecturas descritas anteriormente logran una baja tensión de offset inicial, las condiciones del entorno también pueden afectar a la precisión del amplificador. 4.2. Aunque cada fabricante sugiera una corrección de offset para cada uno de los amplificadores operacionales, la corrección universal ofrece una mayor disminución en el voltaje de offset, aproximando aún más el amplificador real al ideal. 4.3. A pesar de que en el voltaje de salida se visualice la corrección del offset, el voltaje que entrega el amplificador no es constante en el tiempo, varia en términos de unidades de milivoltios, debido a que dicha salida es variante con el tiempo y la temperatura. 4.4. Al momento de trabajar con amplificadores operacionales y manipular entradas cercanas al voltaje de alimentación, el hecho de no corregir el voltaje de offset puede presentar un recorte en la señal de salida, es decir, presentar saturación en el amplificador operacional. 4.5. El AO ideal es un dispositivo perfectamente balanceado. En cambio, el AO real tiene un desajuste, debido a que los transistores que lo componen varían el uno del otro, especialmente los transistores del amplificador diferencial de entrada que no son exactamente pareados; lo que produce voltajes y corrientes de desbalance como el voltaje de offset. 4.6. Debido a su construcción con FET’s, el amplificador operacional LF351 presenta un menor voltaje de offset que el LM741 a base de BJT’s.

5.

BIBLIOGRAFÍA

[1] Circuitos microelectrónicos, SEDRA SMITH, 5 edición, Oxford [2] Microelectrónica y circuitos, RASHID, M, Thompson [3] Circuitos microelectróncios, HORENSTEIN, Pearson [4] Microelectronics, FONSTAD, Mc Graw Hill [5] Apuntes de clase


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Practica 2. Corrección del offset

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