Amplificador de aislamiento

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El AMPLIFICADOR DE AISLAMIENTO
Laboratorio de Instrumentación electrónica
Universidad del Valle – EIEE
John David León - 0840665
Elber Castillo -1032038
Abstract: El siguiente informe presenta los resultados obtenidos al caracterizar un amplificador
de aislamiento. El presente informe contiene los planos de los circuitos y tarjetas impresas
que se utilizaron. El objetivo central espoder cuantificar cualidades como: la respuesta en
frecuencia, el IMRR, la linealidad, la impedancia de entrada, para finalmente poder ofrecer
un análisis cualitativo del amplificador.

I.

INTRODUCCIÓN
Los amplificadores de aislamiento son diseñados
para tener una barrera de aislamiento entre los
pines de entrada y salida dándoles un mayor
grado de complejidad, costo y aplicación. Labarrera de aislamiento se logra ópticamente o
por acoplamiento de transformador y es
especialmente útil o cuando se requiere usar el
amplificador de aislamiento como buffer de
impedancia y pre amplificación de señales de
baja señal que podrían tener muchos cientos de
volts en modo común presentes.
En este informe de laboratorio se analiza el
funcionamiento del amplificador de aislamiento
dela tarjeta ISO-01 (UNIVALLE-00) el cual
viene conformado por dos circuitos integrados
de amplificación LM336 y un opto acoplador
MCT6.
Los opto acopladores son dispositivos simples
formados por una fuente de luz y un foto
detector. Los dos elementos son aislados uno del
otro por un aislante transparente y el ensamble
está totalmente encerrado en un encapsulado
opaco.
El uso de fuentes dealimentación aisladas para
la etapa de entrada y salida tiene gran relevancia
en este tipo de aislamiento, una buena forma de
implementarlas es usando un conversor DC/DC
este es un dispositivo que transforma corriente
continua de una tensión a otra. Suelen ser
reguladores de conmutación, dando a su salida
una tensión regulada y, la mayoría de las veces
con limitación de corriente. Sesimplifican la
alimentación de un sistema, porque permiten
generar las tensiones donde se necesitan,
reduciendo la cantidad de líneas de potencia
necesarias.

II.




III.

OBJETIVOS
Interiorizar el concepto de aislamiento
galvánico y sus aplicaciones.
Identificar física y funcionalmente dos
dispositivos aislados usados en instrumentación:
el amplificador y el conversor DC/DC.Caracterizar un amplificador de aislamiento
implementado en forma discreta.
DESARROLLO DE CONTENIDOS

En la práctica se llevó a cabo el montaje de la figura 1,
utilizando como alimentación principal la fuente dual del
laboratorio Tektronix PS28 y como alimentación aislada
un conversor DC/DC como el descrito en la figura 2.
El amplificador de aislamiento es el de la tarjeta ISO01(UNIVALLE-00), al cual se le aplicó como entrada
un voltaje DC desde -2.5 V hasta 2.5 V. Con el
voltímetro DT 830 D se midieron los voltajes de salidas
correspondientes. Estos datos, así como el Vo esperado y
la ganancia obtenida en cada caso se presentan en la
TABLA I.

Figura 1 - Diagrama de conexión para la verificación de DC de un
IA.

Figura 2 - Conversor DC/DC de salida simple.

Para elcálculo de la ganancia se sigue la expresión:
G = Vo/Vi
Con el promedio de estas ganancias multiplicado por
el voltaje de entrada se determina el valor de voltaje
deseado en la salida. En la Tabla I muestra los datos
obtenidos en el experimento.
Tabla I
Ítem 4.1 Verificación en DC
Vin Ideal

Vin medido

Vout medido

-2,5

-2,51
-2,19
-2,082

-2,83

-1,7

-1,68

-2,414

-1,5-1,503

-2,2

-1,2

-1,206

-1,903

-1

-0,956
-0,711

-1,369

-0,5

-0,503
-0,2188

-0,827

0

-0,0027

-0,591

0,2

0,2013

-0,3784

0,5

0,503

-0,0346

0,7

0,695

0,1405

1

1,025

0,526

1,2

1,188

0,703

1,5

1,501

1,045

1,7

1,71

1,277

2

1,992

1,563

2,2

2,19

1,8

2,5

2,505

2,12...