Circuitos

ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO
INTEGRANTES:
David Cabrera
Ricardo Raza
CURSO 5to “A” ERC
TEMA: Detector de nivel y cruce por cero con histéresis y generador de onda cuadrada.
OBJETIVOS:
* Observar el comportamiento del amplificador operacional para que trabaje como un detector y un generador de onda cuadrada
* Comprobar las principales características de un amplificadoroperacional en las distintas configuraciones generadas en el preparatorio tanto para un detector de nivel, para el detector de cruce por cero no inversor y del generador de onda.
* Analizar el funcionamiento específico de éste tipo de detectores y del generador tanto su comportamiento en sus distintos voltajes de alimentación.
Materiales:
* Amplificador operacional 741
* Diodos 1n4005* Resistencias
* Osciloscopio
* Capacitores
* Multímetro
* Puntas de osciloscopio
* Generador de Funciones
* Fuente de voltaje
MARCO TEORICO
Detector no inversor de nivel de voltaje con histéresis

La resistencia de retroalimentación positiva de la salida a la entrada (+) indica la presencia de histéresis en el circuito de la figura. Ei se aplica a través de R a laentrada (+), de modo que el circuito es no inversor. (Obsérvese que Ei debe ser una fuente de baja impedancia o la salida ya sea de un seguidor de voltaje o un amplificador operacional amplificador.) El voltaje de referencia Vref se aplica a la entrada (-) del amplificador operacional.
Los voltajes de umbral superior e inferior pueden encontrarse por las siguientes ecuaciones:
                 VUT= (Vref (1 + (1/n)) – ((-Vcc)/n)
                VLT = (Vref (1 + (1/n)) – ((+Vcc)/n)
                El voltaje de histéresis VH  se expresa por 
                VH = VUT – VLT = ((+Vcc) – (-Vcc))/n 
                En los detectores de cruce por cero, VH está centrado en la referencia de cero voltios. Para el circuito de la figura, VH no está centrado en Vref pero es simétrico alrrededor delvalor promedio de VUT y VLT. Este valor se denomina voltaje centrado VCTR y se encuentra por la ecuación
 
                VCTR = (VUT + VLT)/2 = Vref ( 1 +(1/n))




HISTERERIS

Compárense las localizaciones de VCTR y Vref. Comparando las dos últimas ecuaciones se observa que n aparece en ambas ecuaciones. Esto significa que cualquier ajuste en la resistencia nR afecta tanto a VCTRcomo a VH.

La realimentación positiva.
Se lleva a cabo tomando una fracción del voltaje de salida Vo y aplicándola a la entrada (+).

El voltaje de salida Vo se divide entre R1 y R2. Una fracción de Vo se realimenta a la entrada (+) y crea un voltaje de referencia que depende de Vo.
 

Voltaje de umbral superior.

Cuando Vo = + Vcc el voltaje realimentado se denomina “voltaje de umbralsuperior VUT”. El VUT se expresa en función del divisor de voltaje como
                         VUT = ( ( R2/(R1+R2) ) (+ Vcc)
 Para los valores de Ei inferiores a VUT o VLT, el voltaje en la entrada (+) es mayor que el voltaje (-). Por tanto, Vo está fijado a + Vcc.
            Si Ei se hace ligeramente más positivo que VUT, la polaridad de Ed, como se muestra, se invierte y Vo comienza acaer en valor. Ahora la fracción de Vo realimentada a la entrada positiva es menor, de modo que Ed se vuelve más grande. Vo cae entonces con más velocidad y se impulsa rápidamente a – Vcc. El circuito entonces es estable en la condición que se muestra en la figua siguiente.

Voltaje de umbral inferior.
            Cuando Vo está en –Vcc, el voltaje de realimentación a la entrada (+) se denomina2voltaje de umbral inferior VLT” y está dado por  
                        VLT = ( ( R2/(R1+R2) ) (- Vcc)
Obsérvese  que VLT es negativo con respecto a tierra. Por tanto, Vo permanecerá en +Vcc en tanto que Ei sea mayor, o positivo con respecto a VLT o VUT. Vo cambiará regresando a +Vcc si Ei se vuelve más negativo que, o abajo, de VLT. 
            Se concluye que la realimentación positiva...