EXP207 REGLAS DE FUNCIONAMIENTO EN OP-AMPS.

Transcripción

1 EXP207 REGLAS DE FUNCIONAMIENTO EN OP-AMPS. I.- OBJETIVOS. Comprobar experimentalmente las reglas de funcionamiento líneas del amplificador lineal del amplificador operacional. Comprobar el funcionamiento de un amplificador inversor básico. Comprobar el funcionamiento de un amplificador no inversor básico. Medir las ganancias de voltaje de los amplificadores tanto en señal de CD como de CA. Utilizar un amplificador no inversor como un buffer de ganancia unitaria. II.- LISTA DE MATERIAL Y EQUIPO. 1 Osciloscopio 1 Generador 1 Multímetro digital 1 Fuente de poder 3 Amplificadores operacionales UA741 2 Resistencias de 1 KΩ, ½ W 3 Resistencias de 10 KΩ, ½ W 1 Resistencia de 4.7 KΩ, ½ W 1 Potenciómetro de 1 KΩ de precisión EXP207-1

2 III.- CIRCUITO DEL EXPERIMENTO. Figura 1. Amplificadores lineales EXP207-2

3 IV.- TEORÍA PRELIMINAR. Las reglas del funcionamiento lineal del amplificador operacional son dos: El voltaje de la terminal inversora automáticamente se iguala al voltaje de la terminal no inversora. Debido a la retroalimentación negativa. Las corrientes en terminales de entrada son igual a cero para todo fin práctico. Esto es debido a la alta resistencia de entrada del amplificador. Las reglas se cumplen mientras exista una retroalimentación y el voltaje de salida del amplificador sea menor que el de saturación. La etapa formada por el amplificador X1 y las resistencias R1, R2 y R3 de la figura 1, corresponde a un amplificador inversor básico, la expresión del voltaje de salida está dada por: V D = R2 R1 VA La segunda etapa integrada por el amplificador X2 y las resistencias R4, R5 y R6 forman un amplificador básico. La expresión de su voltaje de salida es: V G = R6 1 + R5 V D Finalmente, el amplificador X3 está como un amplificador no inversor de ganancia unitaria, con una expresión de voltaje de salida dada por: VI = VH EXP207-3

4 V.- PROCEDIMIENTO. 1. Implementar el circuito de la figura Para comprobar el funcionamiento del buffer, use el multímetro digital para medir voltajes de CD en los puntos de H e I del circuito X3. Complete la siguiente tabla ajustando el valor del voltaje VH mediante el potenciómetro RP. VH VI VH/VI.4V.2V 0V -.2V -.4V Se debe de cumplir que el voltaje de salida es prácticamente igual al de entrada. De no ser así, revise el circuito, cheque el amplificador operacional o cámbiele y repita el procedimiento. 3. Se comprobará simultáneamente el funcionamiento de las etapas inversora y no inversora. Conecte la salida de X3 al punto A o entrada del amplificador lineal. Ajuste el RP para obtener un voltaje de entrada de +1V. VB = VD = VF = VC = VE = VG = Debe de cumplirse lo siguiente: VB VC 0 VD = negativo VD < V SATURACIÓN De ser así, X1 funciona bien. VF VE VG <V SATUACIÓN. De ser así, X2 funciona adecuadamente. EXP207-4

5 Si no funciona bien parte del circuito, revise conexiones, checar o cambiar el amplificador operacional y repetir el procedimiento. 4. Complete la siguiente tabla midiendo los voltajes con el multímetro digital. VA VD VAG VD/VA VG/VD.4V.2V.1V 0V -.1V -.2V -.4V Al terminar desconecte la línea que une los puntos I con A. 5. Use el generador de señales para aplicar en el punto A una señal senoidal de 1 Vp-p y 2 KHz sin componente de CD. Con la ayuda del osciloscopio observe y mida las señales en los puntos A, D y G. VA = VD = VG = EXP207-5

6 VI.- REPORTE. 1. Mencione cuál puede ser la utilidad de un amplificador buffer con ganancia de voltaje unitaria. 2. Cuál es la ganancia del amplificador inversor. Use los datos obtenidos en el paso 4 del procedimiento. Determine también la ganancia teórica y compararla. 3. Cuál es la ganancia del amplificador no inversor. Use los datos obtenidos en el paso 4 del procedimiento. Determine también la ganancia teórica y compararla. 4. de los resultados obtenidos en el paso 5 del procedimiento, determine la ganancia de CA de los amplificadores inversor, no inversor y global. EXP207-6