Amplificadores

Resumen- En este trabajo se va a analizar como los amplificadores funcionan además de entender conceptos básicos como: amplificador real y amplificador ideal, sin dejar de lado, como se conecta en una protoboard los diferentes elementos.

Palabras Clave: Amplificadores, ganancia.
I. Introducción
Resulta esencial reconocer, estudiar y analizar el comportamiento en frecuencia de cualquiercomponente o circuito electrónico que se utilice para cualquier aplicación, debido a que las señales de entrada provenientes de cualquier fuente pueden tener componentes que afecten la correcta operación del sistema. Los amplificadores no son la excepción puesto que es de vital importancia observar como propiedades como la ganancia varían al cambiar la frecuencia de la señal a amplificar. Se sabe queexisten diferentes tipos de amplificadores, inversores, no inversores, seguidores, comparadores etc… , también que los hay ideales y reales, siendo estos últimos los más utilizados en la actualidad, ya que los ideales se podrían decir que “no existen”, son el tipo de amplificador al que se intenta llegar. Por último, se sabe que los diferentes amplificadores son usados en diferentes aplicacionesactualmente, principalmente para la realización de filtros activos, los cuales son usados en aplicaciones biomédicas como el electrocardiograma (ECG), ya que las señales emitidas por el Corazón, no son tan “altas” como para ser leídas por una maquina externa por lo cual primeramente se deben amplificar y posteriormente filtrar.
II. Procedimiento y Resultados
A. Marco teórico

Un amplificadoroperacional (OPAM), es un dispositivo electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia):

Tomando en cuenta que es un amplificador ideal, la ganancia va a ser muy grande tendiendo a infinito, para que en la salida se pueda encontrar un voltaje estable. En unamplificador real; tocaría averiguar la ganancia neta dependiendo de los voltajes de entrada y el de salida.

Imagen1. Modelo de amplificador real
.
Dependiendo del tipo de circuito, podemos ir reduciendo las ecuaciones de tal forma, podemos encontrar las diferentes variables de un circuito con amplificadores.
Al montar los amplificadores en la protoboard se debe tener en cuenta que si no seponen en la mitad, se ocasiona un corto circuito. Además de que se puede encontrar en la literatura los diferentes tipos de amplificadores y su uso.
En este laboratorio se usó un Amplificador de tipo ua741CN[1]

B. Procedimiento – Diseño
En primer lugar, se decidió utilizar este amplificador, ya que, era muy parecido al que se usó en la primera parte del laboratorio, el cual se quemó en lasegunda parte.



Imagen 2 Circuito implementado en el laboratorio

Como podemos ver este circuito se encuentra en modelo inversor, por lo cual al hacer la primera medición para analizar si estaba amplificando encontramos esto:


Imagen3. Imagen Osciloscopio


Imagen4. Simulación en OrCad

Se puede ver que amplifica e invierte la señal de entrada en las dos imágenes anteriores, caberesaltar que en la simulación de Orcad, morado es el voltaje de entrada y verde es el voltaje de salida, demostrando que si amplifico.

La ganancia del amplificador se calculó d la siguiente forma:
Al ser un amplificador ideal:









El esquemático que se usó en Orcad para hacer el barrido DC fue:



Imagen5.Esquematico implementado para realizar el barrido DC
El cual nosmostró una gráfica:


Imagen6. Barrido DC (DC Sweep)

Se puede observar que se satura a un y a un y su zona de operación se encuentra entre estos dos voltaje, se sabe que nunca el voltaje de saturación es el voltaje total, ya que hay que mirar las especificaciones del productor.

Al realizar el barrido AC se encontró que:




Imagen7.Esquematico implementado para realizar el barrido AC...