Practica No 3 Lazo Cerrado

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PRACTICA No. 3 AMPLIFICADOR OPERACIONAL INVERSOR EN LAZO CERRADO Y LAZO ABIERTO INTEGRANTES:

CRUZ VARGAS MARIANA FRANCO RODRIGUEZ DANIEL

OBJETIVO: Que el alumno conecte el amplificador operacional de propósito general 741 y el amplificador cuádruple LM324 en su topología en lazo cerrado, y lazo abierto, calculando la resistencia de entrada Ri y la resistencia de retroalimentación Rf para obtener diferentes ganancias, aplicando los conocimientos previos para realizar una detector de temperatura con indicadores luminosos. l uminosos.

MARCO TEORICO: El amplificador operacional constituye el bloque básico de los circuitos de amplificación. En la figura se muestra el símbolo y la relación entre la entrada y la salida en un amplificador amplificador operacional.

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Las características estáticas principales de un amplificador operacional son: 1. Ganancia de lazo abierta elevada del orden de 10 5, que disminuye con la frecuencia. El producto ganancia-frecuencia es típicamente de 105 a 108 Hz.

2. Alta impedancia de entrada en el orden de 10 6 W para amplificadores operacionales construidos a base de transistores bipolares y 10 12 W para los de transistores FET.

3.

Si V- = V+, Vo no es cero, sino que tiene un pequeño valor que se le conoce como voltaje de desviación cero (voltaje offset), el cual se debe a potenciales y corrientes internas del amplificador operacional que se encuentran desbalanceadas.

4. Los terminales de entrada V - y V+, tienen corrientes de polarización externas diferentes que pueden producir desviación en el voltaje de salida Vo si las impedancias externas al amplificador son diferentes.

5. Los voltajes de desviación internos y las corrientes de polarización son generalmente funciones de la temperatura, por lo que se hace necesario referirse a las hojas del fabricante para estimar cual va a ser la variación de las entradas y salidas, a partir de la información que se tenga sobre la variación de la temperatura.

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6. La corriente de salida está típicamente limitada a 10 mA para ± 10 voltios.

CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS DEL AMPLIFICADOR EN LAZO CERRADO 1- El producto ancho de banda-ganancia, el cual se define como el producto de la ganancia de lazo cerrado por la banda de frecuencias, sobre el cual la ganancia se mantiene aproximadamente constante. El mismo se determina sobre la curva de ganancia de lazo abierto vs frecue ncia d el amplifi cador opera cional. La frecue ncia de esquin a

del

amplificador realimentado se obtiene interceptando el valor de ganancia de lazo cerrado con la recta de pendiente negativa en la curva de lazo abierto del amplificador operacional como se muestra en la figura.


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2-

El tiempo de estabilización (settling time) de un amplificador es el tiempo requerido para que la salida permanezca dentro de una banda de error especificada de su valor final, después que una entrada escalón es aplicada a su entrada. El tiempo de estabilización está limitado por el ancho de banda del amplificador en lazo cerrado


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GANANCIA EN LAZO CERRADO Ya se ha visto en el apartado del modelo ideal del CFA que se puede calcular la ganancia enlazo cerrado de igual forma que se hacía con los VFA's (con las mismas aproximaciones). Éste es un método aproximado que es válido en la mayor parte de las ocasiones pero que no tiene en cuenta la influencia de la frecuencia de la señal en las características del amplificador.


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En la Figura 12 se muestra gráficamente la relación entre la ganancia en lazo cerrado y la ganancia en lazo abierto. Se ve que la curva de la ganancia en lazo abierto se desplaza verticalmente al variar RG (como se vió anteriormente la ganancia en lazo abierto del CFA depende de la red de realimentación) para así mantener el ancho de banda de la ganancia en lazo cerrado constante según aumenta el valor de la ganancia en lazo cerrado:

.


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MATERIAL 

4 Amplificadores operacionales 741



2 Circuitos Integrados LM324 (amplificador cuádruple)



2 Potenciómetros lineales de 10 kΩ, 100 kΩ y 500kΩ



10 Resistencias 100kΩ 10 kΩ, 5kΩ, 1kΩ ¼ de watt y 390 Ω o 470Ω a ½

watt 

10 Diodos IN4001



Sensor de temperatura LM35



Protoboard



Cable para conexión en Protoboard



10 Led´s

EQUIPO 

Un generador de funciones



Un osciloscopio



Multímetro

DESARROLLO EXPERIMENTAL a) Arme el circuito de la figura 1 en la Protoboard y simule en MULTISIM para comparar resultados.


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b)


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C)


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D)


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E) Arme el circuito de la figura 5 pero el circuito que usted arme tiene que tener 10 led´s como el que se realizó en la práctica pasada, ajuste la resistencia R11 para que los voltajes de referencia en las entradas (-) de los amplificadores vayan de 1 volt a10 volts, el sensor LM35 fue simulado por la resistencia 18 y el potenciómetro de R16 que simula el cambio de resistencia cuando cambia la temperatura en el sensor .


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FOTOS


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CONCLUSIONES Cruz Vargas Mariana: Dentro de esta práctica se dio a conocer el uso de un amplificador operacional inversor de lazo cerrado esto significa que es retroalimentado. También se pueden extraer como conclusiones que el valor de la ganancia en lazo cerrado para DC lo establece la red de realimentación, mientras que el polo viene determinado por la Resistencia RF de la red de realimentación y la capacidad interna del CFA. Ahora el amplificador operacional tendrá la función de amplificador, y de forma práctica tendremos que la ganancia será de -2 por 10/5 y también dentro del primer amplificador operacional

invierto la polaridad y lo

amplifica, y por otra parte en el segundo amplificador operacional se invierte la polaridad ya que la ganancia es 1. Hubo un caso en que la ganancia fue de -2 volts y -1 volt y por lo tanto tendrá como una salida de 2 lo cual se llega a este resultado con la multiplicación de estas dos ganancias para así obtener la salida, esta práctica en general estuvo mui completa porque utilizamos el circuito de la práctica dos y así poder acoplarlo con el sensor de temperatura lo cual obtuvimos un buen resultado al comprobar prácticamente lo que nos indicaba la practica 3.

Franco Rodríguez Daniel: Para empezar la configuración de este OPAMP nos permite obtener una salida más grande sin distorsión de la señal reciba. En esta práctica a comparación de las realizadas con anterioridad pudimos observar que el comportamiento de un OPAMP en lazo cerrado, PRACTICA No. 3 AMPLIFICADOR OPERACIONAL INVERSOR EN LAZO CERRADO Y LAZO ABIERTO

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ya no depende de la ganancia en AOL, ya que con la resistencia a la salida y retroalimentada a la entrada obtenemos un factor de 

amplificación con un simple cálculo que es Vo     En los primeros circuitos donde se usa un solo OPAMP obtenemos un amplificador inversor que al estar en bajo la señal de entrada obtenemos un alto a la salida con un valor doble (dependiendo del valor de las resistencias), y así mismo si se hace un arreglo en donde se conecten dos OPAMP en donde la salida de uno sea la entrada del otro y un factor de amplificación similar lo único que obtendremos es un señal amplificada de la original, donde coincidan alto con alto y bajo con bajo. El factor de amplificación se puede variar con una resistencia variable en Ri, como lo vimos en los demás circuitos, y por ultimo al aplicar esto en el “multímetro” de la práctica anterior

permitio observar que el sensor al

otorgar a su salida Vo muy pequeños con los arreglos de OPAMP como amplificador y acoplado al arreglo final de la practica 2, obtuvimos un sensor indicador de temperatura. Cumpliendo así con los objetivos de la pratica.

REFERENCIAS: http://www.dte.us.es/ing_inf/ins_elec/temario/Tema%201.%20Amplificadore s%20Operacionales.pdf http://www.monografias.com/trabajos45/amplificadoresoperacionales/amplificadores-operacionales2.shtml


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