genradores de onda con AO

Grupo de investigación científica y microelectrónica

Generadores de onda
Práctica # 8
Objetivos
•
•

Estudiar algunos circuitos de relajación.
Estudiar aplicaciones para generadores de onda triangular y cuadrada.

Equipo necesario
•
•
•
•

Osciloscopio
con
necesarios.
Multímetro.
Fuente DC de 35volt.
Cables.

los

accesorios •
•
•

Resistencias.
Amplificador 741.
Condensador.

Generador de ondatriangular
El siguiente circuito es un generador de onda triangular, está formado por una
etapa (A1) donde hay un amplificador con realimentación positiva y una segunda
etapa (A2) donde tenemos un circuito integrador.

Figura 1. Circuito que permite obtener una señal triangular
El voltaje de salida para el circuito integrador como se ha estudiado está dado por:

v02 = −

1
v01 dt
CR1 ∫

(1)

1Grupo de investigación científica y microelectrónica

En el primer amplificador se presenta una doble realimentación Vo1 a través de
R2 y Vo2 a través de R3. Como se puede ver en el circuito la corriente que pasa
por las resistencias R2 y R3 es la misma, entonces:
v02 − v p1
R3
de donde: v p1 =

=

v p1 − v01
R2

R2 v01
R3
−
v 01 dt
( R2 + R3 ) CR1 ( R2 + R3 ) ∫

(2)

Para hacer un análisis esnecesario suponer que la salida del primer amplificador
A1 está a Vo1 =+Vcc. (Voltaje de saturación). Como se puede observar en el
circuito integrador Vo2 es una señal variable en el tiempo (recta de pendiente
positiva), que para un determinado instante de tiempo t, hace que la señal que
Vp1 sea nula, quedando el voltaje Vp2 dado por:
v p1 =

R2 v01
R3 Kt
−
( R2 + R3 ) CR1 ( R2 + R3 )

(3)

Siendo Kla pendiente de la recta. Esto ocasiona un cambio en la salida del primer
amplificador a
-Vcc (Vo1=-Vcc) que al ser integrado produce una señal lineal
de pendiente negativa. Este hecho se repite cada vez que Vp1 pasa por cero.

El período de la señal triangular es dos
veces el tiempo necesario para producir
una conmutación del primer amplificador,
esto es:

t=

2C R 1 R
R
3

2

(4)

Análisispráctico
•

Monte el circuito anterior con los siguientes valores:

2

Grupo de investigación científica y microelectrónica

•
•
•
•
•

R1 = 10K Ω

R 2 = 33K Ω

R 3 = 10K Ω

C = 001
. mF

Dibuje las señales Vo1, Vo2 y Vp1.
Mida los voltajes de pico y la frecuencia de cada una de las señales obtenidas.
Repita los numerales anteriores para un condensador mayor y otro menos a
C=0.01µF.
Para el circuitodonde obtuvo mejor la onda triangular. Cambie la resistencia de
33 KΩ por un potenciómetro de este valor o cercano a este valor. Grafique la
amplitud de la señal triangular en función de la frecuencia.
Calcule el ancho de banda del generador (intervalo de frecuencias donde se
observa una señal triangular bien definida y no atenuada a la mitad del valor de
amplitud máximo).

•
Generador de ondacuadrada
El siguiente circuito es un oscilador de relajación hecho con un amplificador
operacional con realimentación positiva. La tensión en la entrada no inversora del
amplificador operacional es el resultado de acoplar la tensión de salida a través de
un divisor de resistencias compuesto de R1 y R2. La tensión en la entrada
inversora se desarrolla como parte de una combinación RC. Si la entradadiferencial es positiva, la salida del amplificador operacional se satura cerca del
valor positivo de la fuente de alimentación. Por el contrario, si la entrada diferencial
es negativa, la salida se satura cerca del valor negativo de la fuente de
alimentación.
Cuando la salida se halla en un valor positivo, el capacitor se carga hacia este
valor en forma exponencial con una constante de tiempo RC. Enalgún punto, este
crecimiento en la tensión de la entrada inversora hace que el amplificador
operacional cambie al otro estado, donde la tensión de salida es negativa.
Entonces el capacitor empieza a descargarse hacia este valor negativo hasta que
la entrada diferencial se vuelve negativa.

Figura 2 Circuito de relajación que permite obtener una señal cuadrada
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