Laboratorio De Amplificadores Operacionales

Informe de Laboratorio I
Electrónica Analógica II

Jaramillo Saldarriaga, Duvan David
Estudiante
Ing. Telecomunicaciones, UdeM
Medellín, Colombia

Grajales Duque, Ricardo
Estudiante
Ing. Telecomunicaciones, UdeM
Medellín, Colombia

Abstract—Este documento corresponde al primer informe de laboratorio de electrónica analógica II que trata sobre algunas configuraciones de amplificadoresoperacionales.
Palabras clave: Corto circuito virtual; Ganancia; Saturacion; Retroalimentacion.
Introducción
La idea principal de este informe es mostrar al lector las características de un amplificador operacional en las configuraciones que se mostraran a continuación; Respecto al análisis teórico que incluye formulas, simulaciones entre otras, comparados con el análisis experimental dondese obtienen graficas en el osciloscopio y se toman medidas con el multímetro, todo esto para verificar su comportamiento y conocer que tan diferente es un amplificador operacional ideal a uno real y que error se puede obtener debido a la tolerancia de los componentes.

MARCO TEORICO
Para esta practica se implementaran 3 configuraciones diferentes del amplificador operacional.
1)- amplificadoroperacional

Figura 1. Circuito 1
Para el análisis de este amplificador operacional es necesario tener en cuenta que al ser un amplificador ideal su ganancia de voltaje es infinita. También hay que recordar que un amplificador ideal el voltaje de salida Vout es: Vout = A(V+ - V-), donde A es la ganancia de voltaje, v+ es el voltaje de polarización en el terminal no inversor y v- es el voltajeen el terminal inversor. Además se debe tener en cuenta que un amplificador no puede sacar un voltaje mayor a su voltaje de polarización.
Por lo descrito anteriormente, el amplificador se va a saturara y su voltaje de salida será igual al voltaje de polarización.

2)- el amplificador inversor

Figura 2. Circuito 2
Para el análisis del amplificador inversor en necesario recordar que debidoa la retroalimentación negativa, se genera un corto circuito virtual entre el terminal inversor y el terminal no inversor. También se debe tener en cuenta que al inversor no puede ingresar ninguna corriente. Gracias a la fuente de corriente alterna, se genera una corriente que fluye por R1 y continua por R2, esto porque la corriente que llega al amplificador no puede entrar, lo podemos observar enla figura.

Figura 3. Amplificador inversor con valores y sentido de corrientes
En consecuencia al corto circuito virtual entre los terminales del amplificador se puede decir que el voltaje que cae en la resistencia R1 es igual al voltaje de entrada Vi. Con este dato se puede utilizar la ley de ohm para calcular la corriente I1 que fluye por R1 que es igual a la corriente I2 que fluye por R2.Para calcular el voltaje de salida, se puede utilizar la ley de corrientes de Kirchhoff, de forma que I1 =I2, entonces (Vi/R1) = -(Vout/R2), por tanto Vout = -(R2/R1)*Vi. A esta configuración se le llama amplificador inversor, Donde la relación R2/R1 es la ganancia del circuito.

Figura 4. Amplificador operacional inversor ecuaciones de salida.

3)- amplificador sumador

Figura 5. Sumadorinversor
Para analizar el amplificador sumador, es necesario recordar que al igual que el amplificador inversor también hay un conrto circuito virtual, producido por una retroalimentación negativa.
Gracias a las dos fuentes de corriente alterna que tiene este amplificador se utilizara un análisis por superposición para calcular el voltaje de salida Vout.
Para analizar la primera fuente (V1),hacemos corto circuito la otra (V2).

Figura 6. Superposición de V2 para el Sumador inversor
Debido a que no hay voltaje en el terminal donde estaba la fuente, la resistencia queda anulada y por tanto obtenemos un amplificador inversor del cual conocemos el voltaje de salida Vout1 = -(Rf/R1)*V1
Figura 7. Superposición de V2 para el Sumador inversor con resistencia...