manual de electronica 2
Páginas: 5 (1146 palabras)
Publicado: 11 de octubre de 2013
PRÁCTICA 6
AMPLIFICADOR OPERACIONAL (Opamp) NO LINEAL, COMPARADOR DE VOLTAJE
__________ _____ /_____ / _____
OBJETIVO.- Utilizar un amplificador operacional en forma no lineal realizando un circuito comparador de diferentes niveles de voltaje.
MATERIAL
2 Opamp LM311
1 Opamp UA741
1 Potenciómetro. 1KΩ
2 Resistencias de 470 Ohms. ¼ Watt
2 Leds, verde y rojo.
1Lámpara. 6.3V, 0.25 Amp. 1.5 Watts
1 Fuentes de CC, +15V, -15V, 5.5V, 4.5V.
ANTECEDENTES TEÓRICOS.
La forma más sencilla de usar un Opamp; como comparador es como se ilustra en la figura 1(a). Referido aun comparador como es el UA741. Debido a la alta ganancia del Opamp; el voltaje de error más pequeño típicamente en micro volts (V), produce la expedición máxima a la salida. Por ejemplo, cuandoV1 es mayor que V2, el voltaje de error es positivo y el voltaje de salida se va a su valor positivo máximo, en general 1V o 2V menos que el voltaje de alimentación, por otro lado, si V1 es menor que V2, el voltaje de salida pasa a su valor negativo máximo.
La figura 1(b) resume la acción, un voltaje de error positivo lleva a la salida a +Vsat, el valor positivo máximo del voltaje de salida, unvoltaje de error negativo produce –Vsat.
Por lo tanto la función general del comparador es comparar V1 con V2, produciendo una salida saturada positiva o negativa, según si V1 es mayor o menor que V2.
Figura 1(a). Amplificador Operacional UA741. Figura 1(b). Característica Entrada/Salida.
Sin excepción existen otros comparadores como es elcaso del comparador LM311, el cual es un CI diseñado y optimizado para lograr un alto rendimiento en aplicaciones como detector de nivel de voltaje. El LM311 es mucho más veloz que el UA741 o el LM301, pero no tanto como los comparadores de alta velocidad como el 710 y el NE522.
El modelo simplificado del LM311 se muestra en la figura 2(a), muestra que su salida se comporta como un interruptorconectado entre la terminal de salida 7 y la terminal 1. La terminal 7 se puede conectar con cualquier otro voltaje V++ con magnitudes hasta 40V, más positiva que la terminal de alimentación –V (terminal 4).
Cuando la entrada (+) terminal 2, es más positiva que la entrada (-) terminal 3, el interruptor equivalente de salida está abierta, VO se determina entonces por V++ y es de +5v. Cuando laentrada (+) es menos positiva (esta por abajo) de la entrada (-), el interruptor equivalente de salida se cierra y extiende la tierra de la terminal 1 hasta la terminal 7 de salida.
Rf y Ri aportan cerca de 50 mV de histéresis para minimizar los efectos de ruido de modo que la terminal 2 en esencia está a 0V. La forma de onda para VO y Ei se aprecian en la figura 2(b) VO está a 0V (int.cerrado), para los medios ciclos positivos de Ei y VO está a +5V (int. abierto) para los medios ciclos negativos de Ei.
Este es un circuito común de interfaz; lo que significa que los voltajes pueden variar entre niveles de +15v y -15V, sin embargo VO está restringido dentro de +5V y 0V, los cuales son niveles tradicionales de las señales digitales. En la figura 2(c) podemos observar las terminalesdel Opamp LM311.
Figura 2(a). Modelo del Comparador LM311. Figura 2(b). Voltajes de Salida y Entrada.
Figura 2(c). Terminales del Comparador LM311.
Los comparadores tienen infinidad de uso como por ejemplo en diferentes fases de la generación y transmisión de señales, así como en el control y medición automáticos, estos aparecen solos o forman parte desistemas como convertidores A-D, reguladores de interrupción, generadores de funciones, convertidores V-F, así como en una gran variedad de sistemas distintos.
DESARROLLO
1. Realizar el circuito comparador mostrado en la figura 3.
Figura 3. Circuito Comparador con UA741.
a) Una vez armado, varíe el potenciómetro y describa el comportamiento de los leds.
b) Use una entrada...
PRÁCTICA 6
AMPLIFICADOR OPERACIONAL (Opamp) NO LINEAL, COMPARADOR DE VOLTAJE
__________ _____ /_____ / _____
OBJETIVO.- Utilizar un amplificador operacional en forma no lineal realizando un circuito comparador de diferentes niveles de voltaje.
MATERIAL
2 Opamp LM311
1 Opamp UA741
1 Potenciómetro. 1KΩ
2 Resistencias de 470 Ohms. ¼ Watt
2 Leds, verde y rojo.
1Lámpara. 6.3V, 0.25 Amp. 1.5 Watts
1 Fuentes de CC, +15V, -15V, 5.5V, 4.5V.
ANTECEDENTES TEÓRICOS.
La forma más sencilla de usar un Opamp; como comparador es como se ilustra en la figura 1(a). Referido aun comparador como es el UA741. Debido a la alta ganancia del Opamp; el voltaje de error más pequeño típicamente en micro volts (V), produce la expedición máxima a la salida. Por ejemplo, cuandoV1 es mayor que V2, el voltaje de error es positivo y el voltaje de salida se va a su valor positivo máximo, en general 1V o 2V menos que el voltaje de alimentación, por otro lado, si V1 es menor que V2, el voltaje de salida pasa a su valor negativo máximo.
La figura 1(b) resume la acción, un voltaje de error positivo lleva a la salida a +Vsat, el valor positivo máximo del voltaje de salida, unvoltaje de error negativo produce –Vsat.
Por lo tanto la función general del comparador es comparar V1 con V2, produciendo una salida saturada positiva o negativa, según si V1 es mayor o menor que V2.
Figura 1(a). Amplificador Operacional UA741. Figura 1(b). Característica Entrada/Salida.
Sin excepción existen otros comparadores como es elcaso del comparador LM311, el cual es un CI diseñado y optimizado para lograr un alto rendimiento en aplicaciones como detector de nivel de voltaje. El LM311 es mucho más veloz que el UA741 o el LM301, pero no tanto como los comparadores de alta velocidad como el 710 y el NE522.
El modelo simplificado del LM311 se muestra en la figura 2(a), muestra que su salida se comporta como un interruptorconectado entre la terminal de salida 7 y la terminal 1. La terminal 7 se puede conectar con cualquier otro voltaje V++ con magnitudes hasta 40V, más positiva que la terminal de alimentación –V (terminal 4).
Cuando la entrada (+) terminal 2, es más positiva que la entrada (-) terminal 3, el interruptor equivalente de salida está abierta, VO se determina entonces por V++ y es de +5v. Cuando laentrada (+) es menos positiva (esta por abajo) de la entrada (-), el interruptor equivalente de salida se cierra y extiende la tierra de la terminal 1 hasta la terminal 7 de salida.
Rf y Ri aportan cerca de 50 mV de histéresis para minimizar los efectos de ruido de modo que la terminal 2 en esencia está a 0V. La forma de onda para VO y Ei se aprecian en la figura 2(b) VO está a 0V (int.cerrado), para los medios ciclos positivos de Ei y VO está a +5V (int. abierto) para los medios ciclos negativos de Ei.
Este es un circuito común de interfaz; lo que significa que los voltajes pueden variar entre niveles de +15v y -15V, sin embargo VO está restringido dentro de +5V y 0V, los cuales son niveles tradicionales de las señales digitales. En la figura 2(c) podemos observar las terminalesdel Opamp LM311.
Figura 2(a). Modelo del Comparador LM311. Figura 2(b). Voltajes de Salida y Entrada.
Figura 2(c). Terminales del Comparador LM311.
Los comparadores tienen infinidad de uso como por ejemplo en diferentes fases de la generación y transmisión de señales, así como en el control y medición automáticos, estos aparecen solos o forman parte desistemas como convertidores A-D, reguladores de interrupción, generadores de funciones, convertidores V-F, así como en una gran variedad de sistemas distintos.
DESARROLLO
1. Realizar el circuito comparador mostrado en la figura 3.
Figura 3. Circuito Comparador con UA741.
a) Una vez armado, varíe el potenciómetro y describa el comportamiento de los leds.
b) Use una entrada...
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