Operaciones con el amplificador operacional 741

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE

DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

CIRCUITOS ELÉCTRICOS I SEGUNDO PARCIAL PRÁCTICA DE LABORATORIO #7

Docente:  Ing. Rodrigo Silva Tapia

Tema: El amplificador operacional

Autores:  Arequipa Moreta Xavier Alexander Herrera Medina Santiago Andrés Terán Chancusig Darwin Alexis

NRC: 2784/ 2803 Fecha: 20 - Junio - 2018

Sangolquí-Ecuador 2018

En la presente práctica se pondrá en uso los conocimientos adquiridos en clase respecto de los Amplificadores Operacionales, los diferentes esquemas de conexión para un circuito sumador, inversor e integrador; sus teorías para el cálculo de valores de corriente y voltaje, aplicando el corto circuito virtual y el circuito abierto virtual. R esumen.-

Palabras clave: Amplificador Operacional; LM741; LM324J In the present practice is applied in the use of the knowledge acquired in class with respect to the Operational Amplifiers, the different connection schemes for an adder, inverter and integrator system; his theories for the calculation of current and voltage values, applying the virtual short circuit and the virtual open circuit.

 Abstract.-

I. II.

Tema: El amplificador operacional

OBJETIVOS.

Verificar el principio de funcionamiento de un amplificador operacional.



Aplicar los métodos de solución de redes en circuitos con amplificadores operacionales.

III.

IV.



Analizar algunas aplicaciones básicas con el amplificador operacional.



Familiarizarse con el uso de instrumentos de medida.

EQUIPOS Y MATERIALES.

Generador de señales.



Fuente DC.



Osciloscopio.



Circuitos integrados LM324 y LM741.



Protoboard.



Multímetro.



Cables conductores.



Resistencias, capacitores y amplificadores operacionales.

INTRODUCCIÓN.En el análisis de circuitos con amplificadores obviamos muchos aspectos fundamentales

que en la práctica se los debe considerar, como lo es el acoplamiento de voltaje positivo y voltaje negativo en los pines de polarización de nuestro circuito integrado, de manera correspondiente estos valores deben ser en lo más cercano de la misma magnitud y no superar

el voltaje permitido por el circuito integrado LM741 o LM324, este dato viene dado por el fabricante; así también debemos considerar la corr iente que atravesara por los pines de nuestro amplificador operacional, debemos observar la hoja de datos y tener presente el valor máximo de corriente que soporta este dispositivo; otros términos que vamos a aprender en la presente practica son los conceptos de ganancia y saturación.

V.

DESARROLLO.1) En cada uno de los circuitos indicados, determine la relación del voltaje de salida vo(t) en función de la señal de voltaje de entrada vi(t). Utilice el modelo de un amplificador operacional ideal.

2) Simule en MULTISIM los circuitos y muestre las señales de entrada y salida en la misma gráfica del osciloscopio.

Fig1. Pines de conexión de los integrados 741 y 324

Desarrollando el literal 1).Consideramos un diagrama eléctrico simplificado considerando un amplificador operacional ideal. Circuito Inversor:

Fig2. Circuito 1 con Amplificador Operacional Ideal AOI En el nodo a) Va=Vf=1[V] En el nodo b) Vc=Vb=0 (corto circuito virtual)

−     − = 0   ,

  +   = 0 1 4,3  = , ∗()  = 4,3(1)(3000) Circuito Inversor 6 4.283507818

4     ] 2    V     [    e    j 0    a    t     l    o    V-2

-4 -6

0.973847631 Vin 0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

-0.996164609 -4.187544813

Tiempo [s]

0.0025

0.003

0.0035

Vout

Circuito Integrador:

En el nodo a) Va=Vf=5[V] En el nodo b) Vc=Vb=0 (corto circuito virtual)

−        = 0   

     ( ) = 0 1    +   () = 0 1   () =  1 ∗     1 ∫  () = ∫ 1 ∗  1    =   ∫ .

Circuito Sumador:

En el nodo a) Va=Vf1=1[V] En el nodo b) Vb=Vf2=1[V En el nodo c) Vc=Vd=0 (corto circuito virtual)

− + −     − = 0    

 +   +   = 0 300 200 1000  =   ( + ) () = sin(.)  =  53 (2(1)sin(1000)+3(1)sin(5000)) () =  53 (2sin(1000)+3sin(5000)) Como:

Circuito Sumador 6 4

    ] 2    V     [ 0    e    j -2    a    t -4     l    o    V -6 -8

0.909297427

0

0.0005 0.389418342

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035

Vin A Vin B Vout

-5.844548275

-10

Tiempo [s]

Desarrollando el literal 2).Circuito Inversor:

Figura XX. Circuito Inversor con Osciloscopio de 2 vías.

Figura XX. Osciloscopio con ondas amplificadas e invertidas.

Circuito Integrador:

Figura XX. Circuito Integrador con Osciloscopio de 2 vías.

Figura XX. Osciloscopio con ondas integradas.

Circuito Sumador:

Figura XX. Circuito Sumador con Osciloscopio de 2 vías. conectado en las fuentes generadoras.

Figura XX. Circuito Sumador con Osciloscopio de 2 vías. conectado en a la salida del LM741.

Figura XX. Osciloscopio con ondas generadoras a 1Khz y 5Khz.

Figura XX. Osciloscopio con ondas Sumadas.

VI.

CONCLUSIONES.

Los teoremas de corto circuito virtual y circuito abierto virtual son correctos al momento de realizar el análisis del circuito.



El osciloscopio del simulador se comporta de manera irregular y no es 100% confiable



Al momento de realizar el análisis del circuito integrador hay que considerar el tiempo de carga del condensador.