CIRCUITOS ELECTRONICOS II
FIEE-UNMSM
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
Universidad del Perú, Decana de América FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA, ELÉCTRICA Y TELECOMUNICACIONES TELECOMUNICACIONES
NOMBRES Y APELLIDOS
MATRICULA
CÁRDENAS PORTUGAL EDUARDO
14190117
CURSO Circuitos electrónicos II
INFORME Previo NUMERO 06 GRUPO 2
TEMA Amplificador Operacional FECHAS REALIZACIÓN
ENTREGA
02/11/2017
15/11/2017 PROFESOR
Ing. Cordova Ruiz Russel
NOTA
CIRCUITOS ELECTRONICOS II
FIEE-UNMSM
I. Objetivos:
Estudiar el amplificador operacional, sus aplicaciones y sus configuraciones más conocidas.
II. Equipos y materiales: Osciloscopio Generador de señal Multímetro digital OPAM LM741 Fuentes DC Diodo 1N4148 Resistores de 1K(4);10k; 100k Condensadores de 0.01Uf Y 0.02Uf /10v
III. Informe previo: 1.DESCRIBA BREVEMENTE EL CIRCUITO INTERNO DE UN AMPLIFICADOR OPERACIONAL EXPLICANDO EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Un amplificador operacional, es un dispositivo amplificador electrónico de alta ganancia acoplado en corriente continua que tiene dos entradas y una salida. En esta configuración, la salida del dispositivo es, generalmente, de cientos de miles de veces mayor que la diferencia de potencial entre sus entradas. El amplificador operacional (AO), es un amplificador que posee, dos entradas activas referidas a masa (entrada diferencial); la entrada inversora (-), y la no inversora (+). Tiene una salida y se alimenta con tensión simétrica (dos fuentes de tensión).
CIRCUITOS ELECTRONICOS II
FIEE-UNMSM
Las características del AO ideal son: - Ganancia de tensión en lazo abierto (A0) infinita. - Impedancia de entrada (Ze) infinita. - Impedancia de salida (Zs) cero. El A.O. es un dispositivo amplificador cuyas características de funcionamiento se aproximan a las de un amplificador ideal: ganancia infinita, salida nula en ausencia de la señal de entrada, impedancia de entrada infinita, impedancia de salida cero, ancho de banda infinito y tiempo de subida nulo. Las características de un A.O. real difieren de las propias de un A.O. ideal. No obstante, un A.O. típico está caracterizado por las siguientes propiedades sustancialmente aceptables: elevada ganancia en tensión, alta impedancia de entrada, ancho de banda amplio (partiendo desde c.c.), baja tensión de offset, mínima distorsión, nivel de ruido reducido, etc. Como se observa en la figura 1, el amplificador operacional posee dos entradas: una INVERSORA (-) y otra NO INVERSORA (+) y una salida asimétrica referida a masa.
Si la señal se mete por la inversora, la señal de salida aparecerá invertida 180° respecto a la excitación. La alimentación se realiza por medio de dos fuentes simétricas, una +Vcc, u otra -Vcc, Esta circunstancia permite centrar la señal de salida respecto al nivel de referencia f (masa). Existen dos tipos de funcionamiento básico: sin realimentación o en BUCLE ABIERTO y con realimentación o en BUCLE CERRADO.
CIRCUITOS ELECTRONICOS II
FIEE-UNMSM Normalmente se usa en BUCLE CERRADO. La red de realimentación determina la función que realiza el montaje, permitiendo la construcción de amplificadores asimétricos, osciladores, integradores, diferenciadores, sumadores, restadores, comparadores, filtros, etc. Las limitaciones de este tipo de dispositivos quedan determinadas por las características del fabricante. Interpretación de las especificaciones de los amplificadores operacionales.
1. GANANCIA DE TENSIÓN EN BUCLE ABIERTO A Corresponde a la ganancia del amplificador sin realimentar. Depende de la frecuencia de trabajo y de la temperatura, disminuyendo al aumentar uno cualquiera de ambos factores. Su valor típico es el de 100 dB. Si el A.O. se utiliza con realimentación en tal caso la ganancia depende de la red de realimentación
CIRCUITOS ELECTRONICOS II
FIEE-UNMSM
2.EXTRAIGA DE LA HOJA TECNICA DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL LM741 LOS SIGUIENTES PARAMETROS: OFFSET VOLYAJE DRIFT, RISE TIME, BAND WIDTH, DIFFERENTIAL INPUT, SLEW RATE, OVER SHOOT, CMRR, T.D.H., INPUT BLAS CURRENT, ETC.
CIRCUITOS ELECTRONICOS II
FIEE-UNMSM
CIRCUITOS ELECTRONICOS II
FIEE-UNMSM
3. MENCIONE Y EXPLIQUE ALGUNO OPERACIONALES Y SUS APLICACIONES
DE
LOS
AMPLIFICADORES
amplificador de Clase A (CLASS-A AMPLIFIER) Amplificador clase B (CLASS-B AMPLIFIER) Amplificador de Clase AB (CLASS-AB AMPLIFIER) Amplificador de clase C (CLASS-C AMPLIFIER) Amplificadores de Clase G. Amplificadores MOSFET. APLICACIONES:
MODO INVERSOR
Este es el circuito de ganancia constante más ampliamente usado. La tensión de salida se obtiene al multiplicar la entrada por una ganancia fija constante, establecida por la relación entre R f y R , resultando invertida esta señal respecto a la entrada.
CIRCUITOS ELECTRONICOS II
FIEE-UNMSM
MODO NO INVERSOR
En este caso la tensión de entrada es aplicada en la terminal no inversora obteniéndose así una tensión de salida proporcional a la tensión de entrada. Nótese que la fase de v o respecto a v i es la misma.
MODO DIFERENCIAL
El caso más general de configuración es una combinación de los dos modos anteriores. Es decir, permitir entrada tanto por la puerta inversora como por la no - inversora. La señal de salida será proporcional a la diferencia entre las entradas, y estará en fase con las señales aplicadas.
CIRCUITOS ELECTRONICOS II
FIEE-UNMSM
AMPLIFICADOR COMO SUMADOR
Es probable que el más utilizado de los circuitos sea el amplificador sumador; en éste, la salida está dada por una combinación lineal de cada una de las entradas. Mediante este circuito es posible sumar algebraicamente los voltajes de cada una de las entradas, multiplicado por un factor de ganancia constante dado por R f / R k.
Una aplicación práctica es el sumador en diferencia (o sea utilizando los dos terminales de entrada del operacional), tal como se muestra.
AMPLIFICADOR COMO DERIVADOR
La tensión de salida es proporcional a la derivada de la señal de entrada v i y a la
CIRCUITOS ELECTRONICOS II
FIEE-UNMSM constante de tiempo ( t =RC ), la cual generalmente se hace igual a la unidad. Para efectos prácticos el diferenciador proporciona variaciones en la tensión de salida ocasionadas por el ruido para el cual es muy sensible, razón por la cual es poco utilizado.