aplicaciones no lineales
Páginas: 5 (1147 palabras)
Publicado: 18 de agosto de 2015
I. Introducción
EN el presente informe de laboratorio se busca evidenciar experimentalmente una de las tantas aplicaciones de los amplificadores operacionales: en este caso 3 aplicaciones no lineales, los cuales son detector de cruce por cero, comparador y disparador(Trigger) de Smith, dicho informe se trabajó en base al formato propuesto. [1]
Dicho laboratorio consta de 2 partes: unasimulada a través de un software bastante popular en el ámbito electrónico que es MULTISIM y otra parte que son medidas reales efectuadas en el laboratorio por medio del multímetro y del osciloscopio, este último con su debida interpretación.
II. Marco teórico
Amplificadores operacionales
Un amplificador operacional es un amplificador diferencial de muy alta ganancia que tiene una impedancia deentrada (por lo general de unos megaohms) y una impedancia de salida baja (de menos de 100Ω). El circuito básico se construye utilizando un amplificador diferencial de dos entradas (positivo y negativo) y por lo menos una salida. La entrada positiva produce una salida que está en fase con la señal aplicada, en tanto que la entrada negativa produce una salida de polaridad opuesta.
AplicacionesComparador
Un comparador analiza una señal de voltaje en una entrada respecto a un voltaje de referencia en la otra entrada, desafortunadamente el voltaje de salida del amplificador operacional no cambia con mucha velocidad y lo hace entre los límites fijados por los voltajes de saturación (+Vsat y -Vsat) y no opera con propiedad si hay ruido en cualquier entrada, lo que se resuelve con unaretroalimentación positiva, agregando la retroalimentación positiva no se elimina el ruido pero hace que el amplificador operacional responda menos a él.
Detector de cruce por cero
En forma general, es un comparador pues la entrada no inversora (+) la compara con un voltaje de referencia (Vref). Cuando la entrada es mayor que el Vref, es igual al voltaje de saturación positiva o alimentación positiva delamplificador operacional (+Vsat) y cuando la entrada es menor que el Vref es igual a voltaje de saturación negativa o alimentación negativa del amplificador operacional (-Vsat). Los hay de dos tipos no detector de cruce por cero no inversor y detector de cruce por cero inversor.
Disparador (Trigger) de Smith
Partiendo del principio funcional de los comparadores, lo que se realiza con esta clase decircuitos es una realimentacion positiva que se usa para eliminar cambios falsos en la salida debido al ruido; con base a ello se define la realimentacion positiva como aquella que se lleva a cabo tomando una fraccion del voltaje de salida Vo y aplicandola a la entrada (+). Una fraccion de Vo se retroalimenta a la entrada (+) y crea un voltaje de referencia que depende de Vo.
Partiendo de loanteriormente mencionado se definen dos voltajes denominados voltaje de umbral superior y voltaje de umbral inferior.
El voltaje de umbral superior sucede cuando Vo es igual a +Vsat y lo que se realiza es expresar Vo en funcion del divisor de voltaje asi:
El voltaje de umbral inferior sucede cuando Vo es igual a –Vsat y lo que se realiza es expresar Vo en funcion del divisor de voltaje asi:
[2]III. Procedimiento
De acuerdo a la teoría dada en clase y la revisión bibliográfica con respecto al tema, se toma el amplificador operacional LM741 por sus características de rendimiento, tamaño, costo y facilidad de uso; se procedió a conectar los componentes en los pines de acuerdo a los parámetros del fabricante DATASHEET (Fig. 1) en las respectivas aplicaciones no lineales, en este caso 3aplicaciones no lineales: comparador, detector de cruce por cero y disparador (Trigger) de Smith.
En la aplicación no lineal de comparador la parte simulada (Fig. 2) da una forma de señal resultante (Fig. 3) de valores positivos y negativos, comparando respectivamente la salida vs entrada (Fig. 4) se aprecia la distinción; con respecto a la práctica experimental se realizó el montaje experimental...
I. Introducción
EN el presente informe de laboratorio se busca evidenciar experimentalmente una de las tantas aplicaciones de los amplificadores operacionales: en este caso 3 aplicaciones no lineales, los cuales son detector de cruce por cero, comparador y disparador(Trigger) de Smith, dicho informe se trabajó en base al formato propuesto. [1]
Dicho laboratorio consta de 2 partes: unasimulada a través de un software bastante popular en el ámbito electrónico que es MULTISIM y otra parte que son medidas reales efectuadas en el laboratorio por medio del multímetro y del osciloscopio, este último con su debida interpretación.
II. Marco teórico
Amplificadores operacionales
Un amplificador operacional es un amplificador diferencial de muy alta ganancia que tiene una impedancia deentrada (por lo general de unos megaohms) y una impedancia de salida baja (de menos de 100Ω). El circuito básico se construye utilizando un amplificador diferencial de dos entradas (positivo y negativo) y por lo menos una salida. La entrada positiva produce una salida que está en fase con la señal aplicada, en tanto que la entrada negativa produce una salida de polaridad opuesta.
AplicacionesComparador
Un comparador analiza una señal de voltaje en una entrada respecto a un voltaje de referencia en la otra entrada, desafortunadamente el voltaje de salida del amplificador operacional no cambia con mucha velocidad y lo hace entre los límites fijados por los voltajes de saturación (+Vsat y -Vsat) y no opera con propiedad si hay ruido en cualquier entrada, lo que se resuelve con unaretroalimentación positiva, agregando la retroalimentación positiva no se elimina el ruido pero hace que el amplificador operacional responda menos a él.
Detector de cruce por cero
En forma general, es un comparador pues la entrada no inversora (+) la compara con un voltaje de referencia (Vref). Cuando la entrada es mayor que el Vref, es igual al voltaje de saturación positiva o alimentación positiva delamplificador operacional (+Vsat) y cuando la entrada es menor que el Vref es igual a voltaje de saturación negativa o alimentación negativa del amplificador operacional (-Vsat). Los hay de dos tipos no detector de cruce por cero no inversor y detector de cruce por cero inversor.
Disparador (Trigger) de Smith
Partiendo del principio funcional de los comparadores, lo que se realiza con esta clase decircuitos es una realimentacion positiva que se usa para eliminar cambios falsos en la salida debido al ruido; con base a ello se define la realimentacion positiva como aquella que se lleva a cabo tomando una fraccion del voltaje de salida Vo y aplicandola a la entrada (+). Una fraccion de Vo se retroalimenta a la entrada (+) y crea un voltaje de referencia que depende de Vo.
Partiendo de loanteriormente mencionado se definen dos voltajes denominados voltaje de umbral superior y voltaje de umbral inferior.
El voltaje de umbral superior sucede cuando Vo es igual a +Vsat y lo que se realiza es expresar Vo en funcion del divisor de voltaje asi:
El voltaje de umbral inferior sucede cuando Vo es igual a –Vsat y lo que se realiza es expresar Vo en funcion del divisor de voltaje asi:
[2]III. Procedimiento
De acuerdo a la teoría dada en clase y la revisión bibliográfica con respecto al tema, se toma el amplificador operacional LM741 por sus características de rendimiento, tamaño, costo y facilidad de uso; se procedió a conectar los componentes en los pines de acuerdo a los parámetros del fabricante DATASHEET (Fig. 1) en las respectivas aplicaciones no lineales, en este caso 3aplicaciones no lineales: comparador, detector de cruce por cero y disparador (Trigger) de Smith.
En la aplicación no lineal de comparador la parte simulada (Fig. 2) da una forma de señal resultante (Fig. 3) de valores positivos y negativos, comparando respectivamente la salida vs entrada (Fig. 4) se aprecia la distinción; con respecto a la práctica experimental se realizó el montaje experimental...
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