Integrador Y Derivador

Experimento Nº 4 :Integrador y Derivador.

I. Objetivos:

Al finalizar el experimento y su análisis el estudiante estará en capacidad de:

- Describir el funcionamiento de los circuitos Integrador y derivador con amplificadores operacionales, realizando un análisis matemático y eléctrico.


- Explicar la respuesta de Frecuencia del Integrador.


- Dimensionar correctamentecircuitos integradotes y derivadotes prácticos.


- Explicar el comportamiento con la frecuencia del derivador, así como su estabilidad y la forma de compensación de frecuencia.

- Explicar los errores debidos a Uoffset, Ibias, Ioffset y su forma de compensación en el derivador e integrador con operacionales.

- Explicar el comportamiento de la respuesta escalón y la respuestade frecuencia de magnitud y fase, para cada controlador P, PI, PD y PID, con operacionales.



II. Materiales y equipo:

- 1 amplificador Operacional (A741
- 1 placa para amplificador operacional.
- 2 fuentes de CD.
- 1 Generador de funciones.
- ORC
- Multímetro.
- Resistencias: 150(, 220(, 2K(, 2.2K(, 8.2K(, (2) 10K(, 100K(, 1M(.
- Potenciómetro de1K(.
- Condensadores: 100nf, 0.1(f, 0.47(f.










III. Procedimiento:

3.1 INTEGRADOR, CARACTERÍSTICAS GENERALES.

1. Para el circuito de medición de la figura #1, con R=2K(.
2. Obtenga la señal de salida del integrador, Usal, para una señal de entrada Rectangular Uent=2Vpp, f=600Hz. Dibuje las señales Usal en fase con Uent.
3. Coloque R=220(, con Uent de 2Vpp,rectangular y una frecuencia de 600Hz. Observe y anote.
4. Remueva Rc. Observe y anote lo que sucede con Usal. (use acople CD).

1. INTEGRADOR, RESPUESTA DE FRECUENCIA.

1. Para el circuito de medición de la figura #1, Con una señal de voltaje senoidal de entrada, ajuste a un valor que no sature el operacional. Mida y grafique la ganancia de tensión, Av=Usal/Uent y el ángulo de fase(, entre las señales de salida y entrada para las frecuencias de 10Hz a 1KHz. R=2K( y Rc=100K(.
2. Calcule la frecuencia de corte, fc, hasta la cual la ganancia de tensión Av, es máxima y la frecuencia de transición, ft, para la cual Av=1.


3.3 DERIVADOR, CARACTERÍSTICAS GENERALES.

1. Para el circuito de medición de la figura #2, con R1=0. ¿Qué señal debe obtenerse en Usal si Uentes una señal rectangular?. Justifique.
2. Compruebe en forma práctica su conclusión del punto anterior, en el circuito de la figura #2, con R1=0.Utilice una señal de entrada Uent=5Vpp con una frecuencia de f=1KHz. Mida y grafique Uent y Usal en fase correcta.
3. Añada un potenciómetro en R1 y modifique su valor en un rango de 100( a 1K( aproximadamente, hasta que las oscilaciones hayancesado. Deje R1 ajustado en este valor para el resto de las mediciones. Mida y anote el valor de R1(potenciómetro).
4. Con Uent=5Vpp, manteniendo la amplitud constante, varíe la frecuencia. Observe y anote que sucede.
5. Con una frecuencia de f=1KHz, manteniéndola constante, varíe la magnitud del voltaje de entrada, Uent. Observe y anote que sucede.
6. Deduzca, la forma de onda a la salidacuando se aplica una señal triangular a la entrada. (no considere R1 en su análisis).
7. Aplique una señal triangular de entrada, Uent=4Vpp. Dibuje Uent y Usal para f=500Hz y f=625Hz. Observe la amplitud de la tensión de salida Usal en cada caso. Anote sus conclusiones.
8. Mida y grafique en fase correcta Uent y Usal con una señal de entrada senoidal de 2Vp y una frecuencia de 500 Hz.3. DERIVADOR, RESPUESTA DE FRECUENCIA.

1. Obtenga y grafique la ganancia de tensión Av=Usal/Uent en función de la frecuencia y el ángulo de fase (, entre Usal y Uent en función de la frecuencia. Considere la señal de entrada senoidal, con R1=0. establezca un rango de frecuencias adecuado para las mediciones de forma tal que obtenga unas gráficas representativas.

2. Repita el...