electronica

Electrónica B, ELO-109

Preinforme experiencia
n°3: “Regulación de voltaje con
amplificadores operacionales”

Grupo : 21
Enzo Alegría
201121040-9
Miguel San Martín 201121074-3
Pablo Reyes
201003038-5

Índice
Introducción………………………2
Desarrollo…………………………3
Conclusión……………………….7

Introducción
El objetivo de este tercer preinforme es el diseño y análisis de un sistema
electrónicodel cual podamos obtener un voltaje estable a la salida en un rango entre 0
a 8[V] el cual será ajustado con un potenciómetro dependiendo el voltaje que
deseemos a la salida. En este circuito implementaremos por primera vez un
amplificador operacional como componente el cual podrá corresponder entre tres
distintos diseños, podremos utilizar el LM741 , el OP082 o el LM324. La elección delamplificador operacional será detallada más adelante.
El conocimiento adquirido en las dos primeras experiencias nos servirá para
abordar esta tercera experiencia la cual consiste en diseñar un regulador de voltaje
variable con un amplificador operacional. La idea de este circuito es la obtención de un
voltaje fijo a la salida sin importar la carga que nosotros conectemos pero debe serconsistente con la restricción que se nos da de tener un rango de corriente a la salida
entre 0 a 2[A]. Es importante saber las mediciones que se les hará al circuito una vez
armado en el laboratorio ya que podremos corroborar el correcto funcionamiento del
circuito.
Dentro del laboratorio podremos armar el circuito propuesto y utilizar las
herramientas como el osciloscopio y el tester para verificarempíricamente los
resultados propuestos en el preinforme mientras que fuera del laboratorio podremos
ocupar el software LTSpice para poder corroborar los valores obtenidos teóricamente y
compararlos con los obtenidos dentro del laboratorio. También podremos obtener
gráficos de voltaje vs tiempo y corriente vs tiempo entre otros. Observaremos las
formas de ondas de cada uno de los gráficospedidos y las compararemos con el
análisis previo.

Desarrollo
1 Diseñar el circuito de la figura 1 para cumplir con las
especificaciones
De acuerdo a la figura 1 tenemos que encontrar los valores de las resistencias y la posición del
amplificador operacional para que el sistema funcione correctamente, cabe destacar que la
figura 1 no representa necesariamente la verdadera posición delamplificador está será
detallada más adelante.

Figura 1

Para encontrar el valor de R1 desconectamos del circuito el controlador el cual se compone del
amplificador operacional en conjunto del transistor Q1 quedándonos un modelo de un circuito
mucho más simple para analizar, cómo R2 en conjunto al zener están en paralelo podemos
sacarlos por redundancia en paralelo para analizar sólo el ladoderecho del sistema
quedándonos un circuito como el de la figura 2 , cabe destacar que R1 de la figura 1 es igual a
Rc2 de la figura 2

figura 2

Como sabemos hacemos el mismo análisis que el informe pasado puesto que deseamos tener
una regulación de voltaje entre el rango 0 a 8[V], si tomamos 8[V] a la salida nuestra resistencia
R1 tendrá un valor igual a 1,5[kΩ]. La variabilidad delvoltaje de salida dependerá de los
potenciómetros conectados al amplificador operacional.
Para el cálculo de Rz debemos saber que el diodo zener debe trabajar con un rango de
corriente entre 10[mA] a 20[mA] así la corriente que circula por Rz debe ser ligeramente más
grande puesto que debe alimentar al potenciómetro que se encuentra paralelo al zener y
debido a esta conección aseguramos que lasuma de voltaje aplicada al potenciómetro es
5.1[V] si calculamos la corriente que circula por este obtenemos que es equivalente a 0.51[mA]
entonces por Rz tendremos una corriente entre 10.5[mA] a 20.5[mA]. Por LVK en la malla del
zener con la fuente no regulada obtenemos que el voltaje correspondiente a la resistencia Rz
es 4.9[V] y realizando la división de los valores obtenidos tenemos el...