Practica_AmplificadoresOperacionales
Páginas: 6 (1373 palabras)
Publicado: 1 de diciembre de 2014
Prácticas de Electrónica (IV)
Amplificador Operacional
Tabla de contenido
1. Objetivos de la práctica 3
2. Estudio en continua 3
2.1. Corrientes de polarización de entrada, corriente de desnivel de entrada y tensión de desnivel de salida 3
2.2. Ganancia dc 6
2.3. Saturación de la tensión de salida 8
3. Estudio con tensiones variables 9
3.1. Velocidad derespuesta. 9
3.2. Respuesta en frecuencia 10
1. Objetivos de la práctica
El amplificador operacional μA741 es uno de los operacionales de amplio rango de aplicación más utilizados. En esta práctica vamos a estudiar algunas de sus características y su funcionamiento en configuración inversora.
El circuito más general en la configuración inversora es el que puede verse en la Figura 1.Nos interesa estudiar tanto su comportamiento en DC como en AC.
Figura 1: Amplificador operacional en configuración inversora
2. Estudio en continua
2.1. Corrientes de polarización de entrada, corriente de desnivel de entrada y tensión de desnivel de salida
En esta primera parte vamos a analizar el comportamiento del amplificador operacional en continua. Vamos a estudiar lacorriente de polarización de entrada, la corriente de desnivel de entrada y la tensión de desnivel de salida.
En primer lugar vamos a dibujar con OrCAD el circuito de la Figura 2. Luego creamos un perfil de simulación y realizamos un análisis tipo Bias Point y opción General Settings. Cambiamos el valor de la tensión dc proporcionada por el generador VB a 0 Voltios y ejecutamos la simulación:Ilustración 2: Circuito Amplificador Operacional
En esta simulación obtenemos valores de la corriente en los terminales de entrada del operacional distintos de cero y un valor de la tensión de salida igual V = 1.026 mV. En este caso, las corrientes en los terminales de entrada son las corrientes de polarización de entrada:
Exponemos los resultados obtenidos en esta primerasimulación:
Así tendremos que la corriente de desnivel de entrada será . Mientras que la tensión de desnivel de salida es de 121 μV.
ACTIVIDADES:
1. ¿Cómo afecta el valor de la resistencia de retroalimentación a la tensión de desnivel de salida?
[Respuesta]
Cambie el valor de la resistencia de retroalimentación a 1 MΩ y volvemos a ejecutar la simulación, ¿Cuáles es el valor que seobtiene para la tensión de salida? ¿Han cambiado los valores de las corrientes de polarización de entrada?
Ilustración 3: Dependencia con la resistencia de retroalimentación
2. Es fácil ver que si la corriente que fluye a través de R1 es muy pequeña comparada con la corriente de polarización de entrada en el terminal inversor, esta corriente tiene que fluir enteramente a través de R2, porlo que se tiene otra manera de medir la corriente de polarización de entrada en la entrada inversora dándole un valor muy alto a R1. Para comprobarlo cambie el valor de R1 a 1 MΩ, manteniendo R2 = 1 MΩ. Vuelva a ejecutar la simulación y compare los valores de las corrientes que circulan por R1 y R2. Si la corriente que circula por R1 es mucho más pequeña, entonces se tiene que dar que . Compruebeque se cumple muy aproximadamente esta condición.
Ilustración 4: Corrientes en las resistencias
2.2. Ganancia dc
El valor teórico de la ganancia de este circuito es G = -R2/R1. Para comprobarlo, vuelva a cambiar los valores de R1 y R2 a 1kΩ y 10 kΩ, respectivamente. Cambie el valor de la tensión dc del generador conectado a la entrada inversora de modo que sea Vi =100 mVdc. Vuelva a ejecutar la simulación y calcule el valor de la ganancia G = VO/Vi.
Ilustración 5: Ganancia dc
Cambie el valor de la resistencia R2 a 100 k, y la tensión dc proporcionada por el generador a 50 mVdc. ¿Qué ganancia se obtiene?
Ilustración 6: Ganancia dc 2
Cambie el valor de la resistencia R1 a 2 k. ¿Qué valor obtiene para la ganancia?.
Ilustración 7:...
Prácticas de Electrónica (IV)
Amplificador Operacional
Tabla de contenido
1. Objetivos de la práctica 3
2. Estudio en continua 3
2.1. Corrientes de polarización de entrada, corriente de desnivel de entrada y tensión de desnivel de salida 3
2.2. Ganancia dc 6
2.3. Saturación de la tensión de salida 8
3. Estudio con tensiones variables 9
3.1. Velocidad derespuesta. 9
3.2. Respuesta en frecuencia 10
1. Objetivos de la práctica
El amplificador operacional μA741 es uno de los operacionales de amplio rango de aplicación más utilizados. En esta práctica vamos a estudiar algunas de sus características y su funcionamiento en configuración inversora.
El circuito más general en la configuración inversora es el que puede verse en la Figura 1.Nos interesa estudiar tanto su comportamiento en DC como en AC.
Figura 1: Amplificador operacional en configuración inversora
2. Estudio en continua
2.1. Corrientes de polarización de entrada, corriente de desnivel de entrada y tensión de desnivel de salida
En esta primera parte vamos a analizar el comportamiento del amplificador operacional en continua. Vamos a estudiar lacorriente de polarización de entrada, la corriente de desnivel de entrada y la tensión de desnivel de salida.
En primer lugar vamos a dibujar con OrCAD el circuito de la Figura 2. Luego creamos un perfil de simulación y realizamos un análisis tipo Bias Point y opción General Settings. Cambiamos el valor de la tensión dc proporcionada por el generador VB a 0 Voltios y ejecutamos la simulación:Ilustración 2: Circuito Amplificador Operacional
En esta simulación obtenemos valores de la corriente en los terminales de entrada del operacional distintos de cero y un valor de la tensión de salida igual V = 1.026 mV. En este caso, las corrientes en los terminales de entrada son las corrientes de polarización de entrada:
Exponemos los resultados obtenidos en esta primerasimulación:
Así tendremos que la corriente de desnivel de entrada será . Mientras que la tensión de desnivel de salida es de 121 μV.
ACTIVIDADES:
1. ¿Cómo afecta el valor de la resistencia de retroalimentación a la tensión de desnivel de salida?
[Respuesta]
Cambie el valor de la resistencia de retroalimentación a 1 MΩ y volvemos a ejecutar la simulación, ¿Cuáles es el valor que seobtiene para la tensión de salida? ¿Han cambiado los valores de las corrientes de polarización de entrada?
Ilustración 3: Dependencia con la resistencia de retroalimentación
2. Es fácil ver que si la corriente que fluye a través de R1 es muy pequeña comparada con la corriente de polarización de entrada en el terminal inversor, esta corriente tiene que fluir enteramente a través de R2, porlo que se tiene otra manera de medir la corriente de polarización de entrada en la entrada inversora dándole un valor muy alto a R1. Para comprobarlo cambie el valor de R1 a 1 MΩ, manteniendo R2 = 1 MΩ. Vuelva a ejecutar la simulación y compare los valores de las corrientes que circulan por R1 y R2. Si la corriente que circula por R1 es mucho más pequeña, entonces se tiene que dar que . Compruebeque se cumple muy aproximadamente esta condición.
Ilustración 4: Corrientes en las resistencias
2.2. Ganancia dc
El valor teórico de la ganancia de este circuito es G = -R2/R1. Para comprobarlo, vuelva a cambiar los valores de R1 y R2 a 1kΩ y 10 kΩ, respectivamente. Cambie el valor de la tensión dc del generador conectado a la entrada inversora de modo que sea Vi =100 mVdc. Vuelva a ejecutar la simulación y calcule el valor de la ganancia G = VO/Vi.
Ilustración 5: Ganancia dc
Cambie el valor de la resistencia R2 a 100 k, y la tensión dc proporcionada por el generador a 50 mVdc. ¿Qué ganancia se obtiene?
Ilustración 6: Ganancia dc 2
Cambie el valor de la resistencia R1 a 2 k. ¿Qué valor obtiene para la ganancia?.
Ilustración 7:...
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