Lab. Amplificador de señales con OPAM

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE FISICOMECÁNICAS
ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA BÁSICA

LABORATORIO 2: AMPLIFICACIÓN DE SEÑALES CON AMPLIFICADORES
OPERACIONALES

DIAZ ROJAS VICTOR DAVID
LÓPEZ GALET SILVIA PAOLA
RAMIREZ BAYEH MOISES NAIR
RODRIGUEZ CORREA CARLOS STEVEN

Ing. JORGE E. QUINTERO M.

BUCARAMANGA, SANTANDER – ABRIL 15 DE 2015

Objetivo General
Experimentar con losamplificadores operacionales como amplificadores de señales

Objetivos Específicos





Comprobar que la ganancia de la amplificación depende de las resistencias
externas conectadas al A.O y no de parámetros internos
Comprobar el límite de la tensión máxima de salida de un OPAM
Experimentar con el amplificador inversor
Experimentar con el amplificador no inversor

Materiales

Amplificador Operacional2R 100 KΩ / 0,5W

4 R 1 KΩ / 0,5W

2R 10 KΩ / 0,5W

Alambre
Telefónico

Equipos y Herramientas



Fuente DC Regulada



Osciloscopio



Generador de señales



Multímetro Digital



Protoboard



Pela cable

Pinza

PROCEDIMIENTO
1. Amplificador Inversor

a. Haga 𝑉𝑖 = 100𝑠𝑒𝑛2𝜋1000𝑡 (𝑚𝑉), 𝑉𝑐𝑐 = ±12𝑉, 𝑅1 = 1𝐾Ω

b. Mida con CH1 a 𝑉𝑖 y con CH2 a 𝑉𝑜.


1K



10K



100K

𝑅2 (𝐾Ω) 𝑉𝑖𝑝𝑝(𝑉)𝑉𝑜𝑝𝑝(𝑉)
1
10
100

0,208
0,216
0,204

𝐷𝐸𝑆𝐹𝐴𝑆𝐸
(º)
180
180
180

0,208
2
18,2

𝑉𝑜𝑝𝑝
𝑉𝑖𝑝𝑝
1
9,25925
89,21568

𝐺=

𝐺=

𝑅2
𝑅1

1
10
100

% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟
0%
0,081%
12,08%

c. Haga 𝑉𝑖 = 1𝑠𝑒𝑛2𝜋1000𝑡(𝑉), 𝑉𝑐𝑐 = ±12𝑉, 𝑅1 = 1𝐾Ω 𝑦 𝑅2 = 100𝐾. ¿Qué
le sucedió a la señal de salida Vo y por qué?

La señal de salida 𝑉𝑜 se encuentra distorsionada a causa de que al variar
y aumentar la señal de entrada 𝑉𝑖 , su amplitud supera a la tensiónde
alimentación 𝑉𝑐𝑐 = ±12 (𝑉). También podemos observar que debido al
amplificador inversor la señal de salida está desfasada respecto a la de
entrada por 180º
d. Con 𝑅1 = 1𝐾, calcule para cada valor de 𝑅2, el máximo valor de 𝑉𝑖𝑝𝑝, sin
que 𝑉𝑜 se distorsione.
𝑉𝑖 = −

𝑅1
𝑉𝑜
𝑅2

𝑅1 = 1𝐾
𝑉𝑜 (𝑚𝑉)

𝑅2 (𝐾Ω)

𝑉𝑖𝑝𝑝 (𝑚𝑉)

208
2000
18200

1
10
100

-208
-200
-182

2. Amplificador NO Inversor

a. Haga 𝑉𝑖 =100𝑠𝑒𝑛2𝜋1000𝑡 (𝑚𝑉), 𝑉𝑐𝑐 = ±12𝑉, 𝑅1 = 1𝐾Ω

b. Mida con CH1 a 𝑉𝑖 y con CH2 a 𝑉𝑜.


1K



10K



100K

𝑅2 (𝐾Ω) 𝑉𝑖𝑝𝑝(𝑉)
1
10
100

𝑉𝑜𝑝𝑝(𝑉)

0,2
0,2
0,2

0,39V
2,16 V
19,2 V

𝐷𝐸𝑆𝐹𝐴𝑆𝐸
(º)
0
0
0

𝑉𝑜𝑝𝑝
𝑉𝑖𝑝𝑝
1,95
10,8
96

𝐺=

𝐺=

𝑅2
𝑅1

1
10
100

% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟
95%
8%
4%

c. Haga 𝑉𝑖 = 1𝑠𝑒𝑛2𝜋1000𝑡(𝑉), 𝑉𝑐𝑐 = ±12𝑉, 𝑅1 = 1𝐾Ω 𝑦 𝑅2 = 100𝐾. ¿Qué
le sucedió a la señal de salida Vo y por qué?

Al aumentar la amplitud dela onda, esta se distorsiona porque sobrepasa el
“limite” establecido por: 𝑉𝑐𝑐 = ±12 (𝑉) es por esto que la señal de salida 𝑉𝑜
no se puede apreciar en toda su forma y aparece solo un recorte de esta.
d. Con 𝑅1 = 1𝐾, determine para cada valor de R2, el máximo valor de Vipp,
sin que Vo se distorsione.

𝑉𝑖 =

𝑉𝑜
𝑅2
1 + 𝑅1

𝑅1 = 1𝐾

𝑉𝑜 (𝑚𝑉)

𝑅2 (𝐾Ω)

𝑉𝑖𝑝𝑝 (𝑚𝑉)

400
2,16
19,2

1
10
100

200
196,36190,099

INVESTIGACIÓN
Entre las aplicaciones de los amplificadores Inversores y No Inversores
encontramos las siguientes:


Filtros



Preamplificadores y buffers de audio y video



Reguladores

Conversores

Los reguladores electrónicos de tensión
se encuentran en dispositivos como
las fuentes de alimentación de los
computadores, donde estabilizan las
tensiones de corriente continua usadas
porel procesador y otros elementos. En
los alternadores de los automóviles y en
las plantas generadoras, los reguladores
de tensión controlan la salida de la planta.
En un sistema distribución de energía
eléctrica, los reguladores de tensión
pueden instalarse en una subestación o junto con las líneas de distribución
de forma que todos los consumidores reciban una tensión constante
independientementede qué tanta potencia exista en la línea.



Comparadores
Una de las funciones principales
del amplificador operacional es
la
de
comparador;
Si
establecemos
un
voltaje
constante
en
la
terminal
inversora, pero en la entrada no
inversora tenemos un voltaje
menor a dicho voltaje, la salida
del amplificador será nula, es
decir, no existirá voltaje en la
salida.

También es utilizada en...