Lab01

Universidad de El Salvador
Escuela de Ingeniería Eléctrica
Electrónica III.
Ciclo-II 2014
Laboratorio 1
ANÁLISIS DE CASOS DE ESTABILIDAD
PRESENTADO POR:
Alvin Isaac Merino Batres
José Roberto Rivas García

MB09003
RG11078

Grupo Laboratorio 3
Instructor: Cristian Ramírez Ceo
Docente: Ing. José Roberto Ramos

Entrega: Martes 08 de septiembre de 2014.
RESUMEN.
En la primera parte se construyó uncircuito diferenciador inestable, al cual se le hizo los respectivos
cálculos para que este llegue a ser estable, y así obtener las comparaciones entre ambos circuitos.
La segunda parte de este laboratorio es una demostración del uso de la estabilidad utilizando una
reconstrucción VCVS de un filtro paso bajo de segundo orden, en la cual se ha diseñado a una
f=90Hz y se hacen las pruebas afrecuencias menores como lo es f=10Hz y f=20Hz y se puede ver
el comportamiento que tienen al inyectar una señal cuadrada.

LISTA DE EQUIPO.

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



Generador de Señales
Osciloscopio
Fuente de Voltaje
Multímetro Digital

LISTA DE MATERIALES.

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
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Resistencias ( 150Ω, 1.5MΩ, 17.7𝑘Ω, 1𝑀Ω, 17.8𝑘Ω, 10𝑘Ω, 5𝑘Ω)
Amplificadores (LM741)
Capacitores(0.1 𝑛𝐹,100.5 𝑛𝐹, 102.2𝑛𝐹)
Cable UTP

INTRODUCCIÓN
En elpresente reporte se observó que la realimentación aporta considerables beneficios en los
amplificadores, como ser la modificación e insensibilización de la ganancia y los niveles de
impedancia de entrada y salida, la reducción de las no linealidades, el mejoramiento de la respuesta
en frecuencia, etc. A estas ventajas se contrapone el hecho de que los sistemas realimentados son
propensos a lainestabilidad, especialmente cuando la cantidad de realimentación necesaria para
obtener la mejora deseada es grande.

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Por este motivo es muy importante estudiar la estabilidad y los procedimientos para lograrla, y por
dicha razón en el presente laboratorio se analiza el amplificador diferenciador, esteque es uno de
los circuito más inestables que pueda existir, en el procedimiento se rediseño para valores de
resistencia que logren estabilizar el circuito. Además las conclusiones

obtenidas pueden ser

empleadas en el estudio otros temas vinculados, como Osciladores y Filtros Activos.

Desarrollo de la práctica
Tarea1. Circuito diferenciador inestable con 741.
1.1 DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITO.

Elcircuito de la figura 1.1 ha sido seleccionado intencionalmente para ilustrar de manera práctica el
problema de estabilidad, como podemos ver, hemos utilizado el Amplificador Operacional LM741
para demostrarlo, y es que, con el valor de la resistencia RS que se le ha colocado, esta provoca un
polo y entonces, la función de transferencia de lazo cerrado es inestable.

Figura 1.1 CircuitoDiferenciador (Inestable).

La ecuación 1 nos presenta el análisis de estabilidad, ya que corresponde a la función de
transferencia de lazo cerrado.

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𝑨(𝒔) 𝜷(𝒔) =

𝑨𝑶
𝟏+

𝒔

𝝎𝑷𝑫

𝟏+𝒔𝑪𝑹𝑺

∙ 𝟏+𝒔𝑪(𝑹

𝒔 +𝑹𝒇 )

(Ecuación 1)

Donde:
𝑨𝒐 : Ganancia en dc del amplificador operacional.
𝝎𝑷𝑫 : Frecuencia del polodominante del amplificador operacional.
En la siguiente figura se muestra la gráfica de Bode para análisis de estabilidad del sistema mostrado
en la figura 1, en cual se usa un amplificador operacional 741 con ganancia en dc 𝑨𝒐 = 𝟑𝐱𝟏𝟎𝟓, y un
polo dominante

𝒇𝑷𝑫 = 𝟑𝑯𝒛.

Figura 1.2. Gráfico de Bode para análisis de estabilidad del sistema mostrado en la figura 1.1.

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Al revisar los criterios de estabilidad, se sabe que: “El amplificador de lazo estable será estable, si la
línea de 20·log|1/β(s)| intercepta a la curva 20·log|A(s)| con una diferencia de pendiente que no
excede los 20 dB/década”. Vemos con claridad que en la figura 1.2, en la intersección la diferencia
de pendientes es de 40...