El Amplificador Operacional


El amplificador Operacional (OPAMP): Circuitos convertidores de Señal El convertidor Digital/Analogico (D/A), produce una salida igual a la suma ponderada de las entradas, donde el peso de cada entrada esta dado por la ganancia de cada canal. Tensión de 2 valores 5VDC –> 1 Lógico 0VDC -> 0 Lógico (Datos de 4 bits) R0 = R0 / 20 = R0 /1 = R0 R1 = R0 / 21 = R0 /2 R2 = R0 / 22 = R0 /4 R3 = R0 / 23= R0 /8 Rf = R3 (Resistencia más baja de las entradas digitales)


El amplificador Operacional (OPAMP): Circuitos convertidores de Señal El convertidor Analogico/Digital (A/D), produce un conjunto de salidas con solo dos niveles De voltaje (0 y 1), partir de un rango de voltajes a la entrada. Vref = 5VDC +V y –V = 5VDC Resolución = Vref / n+1 Donde n = bits de salida Resolución = 5 / 8 = 0,625 V(Datos de 7 bits) 



2. Conversión digital/analógica (D/A) con ponderación binaria

Vamos a montar un sencillo sistema de conversión digital/analógica, en el que convertiremos la señal generada mediante un sistema digital para obtener una señal analógica a la salida del circuito. Nuestro sistema digital va a ser un contador integrado 74LS93A, circuito muy versátil, que permite, modificando lasconexiones externas, configurarlo para efectuar una cuenta que podemos truncar en cualquier punto de la secuencia.
Utilizaremos, para construir las señales digitales que queremos convertir, las configuraciones del 74LS93A que se muestran en la figura 1 (analizar razonadamente, mediante el esquema de bloques del integrado que se anexa, como se genera cada secuencia):




Figura 1: Configuración de uncontador modulo 16, 10 y 5 respectivamente
Las señales obtenidas Q0, Q1, Q2 y Q3 serán las señales digitales, cuyo valor (4 bits) vamos a convertir en una señal analógica. El valor de la señal digital es una simple cuenta que va desde cero hasta el modulo dado por la configuración respectiva, y por tanto su conversión analógica será una rampa lineal hasta dicho valor. Uno de los conversores D/Amás simple es el de ponderación binaria, que se construye mediante una red de resistencias en el que los valores de las resistencias son inversamente proporcionales a los pesos binarios de cada bit digital de la señal de entrada al conversor. Mediante un amplificador operacional, convertimos la intensidad de corriente que circula por cada rama del circuito (y que será proporcional al peso del bitcorrespondiente), en una señal de voltaje analógica cuyo valor corresponderá al valor binario dado por los cuatro bits de la señal digital. Montar el siguiente circuito para el conversor D/A utilizaremos las resistencias dadas (cuyo valor nominal estándar diere ligeramente del idóneo indicado en el esquema), y el amplificador operacional del integrado LM741. Para alimentar el amplificador operacionales necesario conectar la alimentación del integrado a ��12 V /+12 V , para lo que utilizaremos las dos fuentes de tensión interconectadas como indica la figura, creando un nodo intermedio a tierra, que será la referencia de tierra para todos el circuito. La alimentación de los otros circuitos integrados se realiza entre 0 y 5 V, utilizando la alimentación TTL de la fuente de tensión. Antes deconectar los integrados, comprobar la polaridad de las alimentaciones con el milímetro.

Las señales de entrada Q0, Q1, Q2 y Q3 del conversor, son las que obtenemos a la salida del contador 74LS93A y que debemos conectar respetando el peso de cada bit.

Una vez montado el circuito, efectuar las siguientes medidas:

1. Comprobar, visualizando en el osciloscopio las señales Q0, Q1, Q2 y Q3, si lasecuencia generada por el contador en sus tres diferentes configuraciones es la correcta.
2. Superponer para visualizar en el osciloscopio la señal de reloj que introducimos en el contador, y la señal de salida Vout que obtenemos del conversor. Debemos obtener la conversión correcta para la señal de salida invertida (pulsar de forma prolongada la tecla correspondiente al canal 2 en el osciloscopio...