Practica Nº 1 Duración: 1 semana. Valor: 4 % A plicaci plic aciones ones de los A mplif mplific icadores adores Operaci O peracional onales es (Amplificadores Básicos)
OBJETIVOS Realizar los montajes correctamente, una vez identificados cada uno de los terminales del amplificador operacional operacional por uso y funcionalidad. funcionalidad. Visualizar en el osciloscopio las señales de entrada y salida de los diferentes circuitos amplificadores. Entender y explicar el funcionamiento de dicho circuito.
PREPARACIÓN Clase
dada
en
la
parte
teoría
de
la
materia
Electrónica
Analógica.
Configuraciones Configuraciones básicas de los Amplificadores Operacionales. Operacionales.
PRE-LABORATORIO 1. Defina Amplificador Amplificador Operacional Operacional Ideal. Parámetros Parámetros básicos. básicos. 2. Configuraciones básicas de los A.O. Explique el funcionamiento y genere las ecuaciones matemáticas de los diferentes tipos de AO y la función de transferencia que los identifica. 3. El amplificador operacional operacional práctico. Parámetros básicos. Consulte el manual técnico correspondiente correspondiente al amplificador Operacional Operacional de propósito general LM741 y el TL81. 4. Determine las especificaciones, especificaciones, características y pines de conexión y realice un cuadro comparativo de los dos integrados.
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COMPONENTES Y EQUIPOS A USAR Componentes: Amplificadores Operacionales LM741 y TL081 y 3 Resistencias (valores según el diseño).
Equipos: Multimetro o tester, fuente de voltaje, Osciloscopio, generador de señales, puntas de pruebas, pinzas y Protoboard.
Material: Papel Milimetrado, Manual ECG y cables. ACTIVIDADES DE LABORATORIO PARTE I. CIRCUITOS BASICOS. Identifique y dibuje en el recuadro los terminales de los amplificadores operacionales.
Realice el montaje del circuito de la Figura 1 con el amplificador operacional LM741 y el TL81. Escoja un valor adecuado de ganancia de voltaje para amplificar la señal de entrada: Vi = 0,5 * sen (6285 t) (V), energice con Vcc = ±12 Vdc.
Figura 1
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1. Identifique el tipo de circuito mostrado en la figura 1: a.
Conecte la señal de entrada Vi del generador y la señal de salida Vo del circuito al osciloscopio. Dibuje en papel milimetrado las señales observadas indicando la posición de volt/div y time/div de cada señal.
b.
Realice variaciones de voltajes a la señal de entrada Vi. Observe la señal de salida Vo. Anote los datos de voltaje máximo de Vo, Vi y Av para ambos circuitos, en la tabla siguiente:
Vi (Voltios) Vo (Voltios) Av c. ¿Cuál es la frecuencia de la señal de salida? d. Dibuje la función de transferencia en el papel milimetrado.
2. Coloque la señal de entrada Vi con un valor de voltaje fijo y realice variaciones en el voltaje de alimentación. Complete la tabla con diferentes ± Vcc y observe Vo.
Vcc(Voltios)
5V
9V
14V
18V
21V
24V
Vo (Voltios) Vi =
Voltios.
¿Qué ocurre?
3. Con la ayuda de un simulador, realice en el generador de señales variaciones de frecuencias en la señal Vi anterior. Observe la señal de salida Vo y complete la tabla con diferentes valores de frecuencias y observe Vo.
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F (hz)
500Hz
1Khz
10Khz
100Khz
500Khz
1Mhz
Vo Haga un gráfico en el papel milimetrado del voltaje de salida versus frecuencias (Vo Vs. f). Determine el intervalo de frecuencias_______________________________ en que el amplificador mantiene su salida más o menos contante. A este intervalo se le conoce como
ancho de banda del amplificador. 4. Realice el montaje del circuito de la Figura 2, elija un valor adecuado de ganancia de voltaje para amplificar la señal de entrada, energice con ± 12 Vdc y una Vi = 0,5 * sen(6285 t) (voltios).
Figura 2
Repita los pasos N° 1, 2 y 3. 4.1.
Identifique el tipo de circuito mostrado en la Figura 2:_______________________
a.
Conecte la señal de entrada Vi del generador y la señal de salida Vo del circuito al osciloscopio. Dibuje en papel milimetrado las señales observadas indicando la posición de volt/div y time/div de cada señal.
b.
Realice variaciones de voltajes a la señal de entrada Vi. Observe la señal de salida Vo. Anote los datos de voltaje máximo de Vo, Vi y Av para ambos circuitos, en la tabla siguiente:
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Vi (Voltios) Vo (Voltios) Av c.
¿Cuál es la frecuencia de la señal de salida?_______________________
d.
Dibuje la función de transferencia en el papel milimetrado.
4.2.
Coloque la señal de entrada Vi con un valor de voltaje fijo y realice variaciones en el voltaje de alimentación. Complete la tabla con diferentes ± Vcc y observe Vo.
Vcc (Voltios) Vo (Voltios) Vi =
Voltios.
¿Qué ocurre? 4.3.
Con la ayuda de un simulador, realice en el generador de señales variaciones de frecuencias en la señal Vi anterior. Observe la señal de salida Vo y complete la tabla con diferentes valores de frecuencias y observe Vo.
F (hz) Vo (Voltios) Haga un gráfico en el papel milimetrado del voltaje de salida versus frecuencias (Vo Vs. f). Determine el intervalo de frecuencias_________________________ en que el amplificador mantiene su salida más o menos constante. 5. En el montaje de la Figura 2 elimine la resistencia Ra junto con la tierra. ¿Qué ocurre? _________________________________________________________________
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6. Con una señal cuadrada Vi = 6 Vpp a una frecuencia de 10 Khz. Determine la razón de cambio que experimenta el LM741 (slew rate) Aumente la frecuencia hasta un máximo de 100 Khz. Grafique las ondas obtenidas en papel milimetrado. ¿Qué ocurre?
CONCLUSIONES. ____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
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EL INFORME DE LABORATORIO DEBE INCLUIR:
En esta ocasión los montajes de las figuras presentes en cada practica será simulada, sin embargo se deben presentar en los gráficos
El cálculo teórico de la ecuación de la ganancia para cada configuración.
Las tablas con los datos medidos de Vo Vs. Vi, Vo Vs. f en todas las configuraciones de los Amplificadores Operacionales, El ancho de banda del A.O.
Discusión y análisis de los resultados.
Importante: La
entrega se realizará en formato digital, con su respectiva identificación (nombre de
los integrantes del grupo, Cédula de Identidad, número de grupo, sección del laboratorio a la que pertenece). La
redacción debe realizarse en forma clara y con lenguaje técnico.
Las
referencias bibliografías y los anexos se colocan de ser necesario.
Recuerden Se
colocar la portada y en ésta el cuadro para las calificaciones.
presentara e cuadro de los ítems que se tomaran en cuenta para la evaluación
respectiva de las practicas
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