Electrónica II. Guía 2

Transcripción

1 1 Facultad: Ingeniería. Escuela: Electrónica. Asignatura: Electrónica II. Lugar de ejecución: Fundamentos Generales (Edificio 3, 2da planta). SUMADOR Y RESTADOR Objetivo general Verificar el correcto funcionamiento de los circuitos sumador inversor y restador, utilizando de forma correcta el instrumental de laboratorio. Objetivos específicos Implementar los circuitos sumadores usando la tarjeta EB121, aplicando criterios técnicos en la manipulación el equipo y los materiales. de forma segura. Medir de forma correcta los parámetros más importantes que definen el funcionamiento de los circuitos sumador inversor. Interpretar adecuadamente la información que proveen los instrumentos de medición. Materiales y equipo 1 Unidad PU-2000 con PU Osciloscopio de doble trazo. 1 Tarjeta EB Multimetro. 3 Cables de conexión para el PU Puentes blancos. 2 conectores para el multímetro. 2 conectores para el osciloscopio. Procedimiento SUMADOR INVERSOR 1. Verifique que el PU-2000 está apagado y todos los controles están ajustados al mínimo. 2. Verifique que el osciloscopio esta calibrado adecuadamente para su correcta operación. NOTA: Si tiene duda por favor consulte con su instructor de laboratorio. 3. Conecte la tarjeta EB121 al PU2000 por medio de las guías hasta el conector. (de

2 2 Electrónica II. Guía 2 tal manera que la tarjeta de entrenamiento quede ajustada al conector). 4. Ubique el circuito amplificador inversor en la tarjeta EB Conecte la alimentación negativa al amplificador operacional U1 utilizando un puente, tal como lo hizo en la práctica anterior. NOTA: NO RETIRE ESTE PUENTE POR EL RESTO DE LA PRACTICA. 6. Ubique en el PU-2000 la fuente fija de 5.0V, ésta se encuentra ubicada muy cerca de la salida variable de PS-1 7. Conecte un puente para unir la salida del amplificador y R2. 8. Ajuste la fuente PS-1 para proporcionar 1.0 V. 9. Conecte la salida de PS-1 a la entrada de R1 (que en esta sección de la práctica se denominará Va). 10.Conecte la salida de la fuente fija de 5.0V a la entrada de R3 (que en esta sección de la práctica se denominará Vb). 11.Verifique que los voltajes aplicados son los ajustados anteriormente. 12.Mida el voltaje de salida y anote su resultado en la Tabla Repita los pasos anteriores para los otros valores de voltaje especificados en la Tabla 1. Va Vb Voltaje de salida Amp. Vo +1.0 V +5.0 V +5.0 V +1.0 V -1.5 V +2.0 V +2.0 V -1.5 V Tabla 1. Valor teórico del voltaje de salida 14.Desconecte las señales de Va y Vb 15.Ajuste una onda seno de 0.5 Vp y 1.0 khz en el generador de señales. 16.Usando el osciloscopio compare la señal ajustada con la salida etiquetada TTL OUTPUT del PU-2000 (utilice el acople de DC). Que semejanzas y diferencias nota? 17.Conecte la salida del generador de señales a la entrada de de R1 y la salida TTL OUTPUT a la entrada de R3. 18.Usando el osciloscopio compare la señal senoidal y la salida (utilice el acople de DC). 19.Dibuje la señales que observa en la Figura 1. NOTA: no olvide indicar la posición GND y de los valores máximos y mínimos de las señales observadas.

3 3 Volt/Div: Canal 1: Canal 2: mseg/div: RESTADOR Figura 1 20.Ubique el circuito amplificador no inversor en la tarjeta EB Conecte un puente para unir la salida del amplificador y R17 22.Ajuste la fuente PS-1 para proporcionar 1.0V 23.Conecte la salida de PS-1 a la entrada de R16 (que en esta sección de la práctica se denominará Va. 24.Conecte la salida la fuente de 5.0V a la entrada de R20 (que en esta sección de la práctica se denominará V1). 25.Verifique que los voltajes aplicados son los ajustados anteriormente. 26.Mida el voltaje de salida y anote su resultado en la Tabla Repita los pasos anteriores para los otros valores de voltaje especificador en la Tabla 2. Va V1 Voltaje de salida Amp. Vo Valor teórico del voltaje de salida +1.0 V +5.0 V +5.0 V +1.0 V -1.5 V -2.0 V +2.0 V -1.5 V Tabla Desconecte las señales de Va y V1. 29.Ajuste en el Generador de señales una onda seno de 0.5 Vp y 1.0 khz. 30.Conecte la salida TTL OUTPUT a la entrada de R16 y la salida del Generador de señales a la entrada de R Usando el osciloscopio compare la señal senoidal y la salida (utilice el acople de DC).

4 4 Electrónica II. Guía 2 32.Dibuje la señales que observa en la Figura 2. NOTA: no olvide indicar la posición GND y de los valores máximos y mínimos de las señales observadas. Volt/Div: Canal 1: Canal 2: mseg/div: AMPLIFICADORES EN CASCADA Figura Ubique en la tarjeta EB121 el circuito llamado amplificador diferencial para instrumentación, Nota: tome como referencia la Figura Tome nota en la Tabla 3 del valor de los resistores del circuito. Nota alguna diferencias entre los resistores que conforman el circuito? RESISTORES R7 R8 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 Tabla 3.

5 5 Figura Ajuste PS-1 para proporcionar 1.0 V. 36.Ubique el amplificador etiquetado U2a 37.Conecte la salida de PS-1 a la entrada de R10 38.Mida el voltaje de salida OUT2 y calcule la ganancia del amplificador. OUT2= GANANCIA= 39.Desconecte PS-1 40.Conecte la entrada de R15 a GND. 41.Conecte PS-1 con la entrada de R13 42.Mida el voltaje de salida OUT3 y calcule la ganancia del amplificador. OUT3= GANANCIA= 43.Desconecte PS-1 y la unión de R15 con GND 44.Conecte R13 a GND 45.Conecte PS-1 a R15 46.Mida el voltaje de salida OUT3 y calcule la ganancia del amplificador. OUT3= GANANCIA= 47.Desconecte las conexiones anteriores, incluyendo PS-1 48.Verifique que PS-1 aún proporciona 1.0 V. 49.Ubique el resistor R7 50.Conecte PS-1 a la parte superior de R7. 51.Usando el multímetro mida los voltajes en los puntos etiquetados VA y VB. VA= VB= 52.Usando puentes conecte VB con R10 y VA con R15.

6 6 Electrónica II. Guía 2 53.Conecte la salida OUT2 con la entrada de R Mida el voltaje en OUT2 y OUT3 OUT2= OUT3 = 55. Desconecte el circuito y deje ordenado su puesto de trabajo. Análisis de Resultados 1. Complete la información de las tablas 1 y Calcule el valor del error porcentual de las salidas en las tablas 1 y 2 son aceptables los errores? cuál es el criterio aplicado? 3. Usando el teorema de superposición de los efectos realice cálculos teóricos que le permitan obtener gráficas similares al las observadas en las figuras 1 y 2. Nota: Utilice las mismas condiciones de entrada del experimento. 4. Realice un análisis teórico del circuito que se implementó, en el que se incluían todos los elementos del bloque hasta obtener los valores de OUT2 y OUT3. 5. Compare los resultados del paso anterior con los medidos experimentalmente son aceptables los resultados? cuál es el criterio aplicado? Bibliografía Coughlin R. - Driscoll F. Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales PRENTICE HALL, ª Edición Clasificación Biblioteca UDB : C Faulkenberry, Luces. Introducción a los Amplificadores Operacionales: Con aplicaciones a CI lineales LIMUSA, ª Edición Clasificación Biblioteca UDB: F Savant, C.J. Diseño Electrónico : Circuitos y Sistemas PRENTICE HALL, ª Edición Clasificación Biblioteca UDB: S

7 7 Hoja de cotejo: 2 Guía 2: Sumador y restador. Alumno: Puesto No: Docente: GL: Fecha: EVALUACION % Nota CONOCIMIENTO 25 Conocimiento deficiente de los siguientes fundamentos teóricos: -Funcionamiento del amplificador operacional como sumador inversor. - Funcionamiento del amplificador operacional como sumador no inversor. APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO ACTITUD TOTAL 100 Cumple sólo con uno o ninguno de los siguientes criterios: -Diseña e implementa correctamente un sumador no inversor. -Diseña e Implementa correctamente un sumador inversor. -Comprueba el efecto de la frecuencia de las señales cuando se suman. Es un observador pasivo. Es ordenado pero no hace un uso adecuado de los Recursos Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos Cumple con dos de los criterios. Participa ocasionalmente o lo hace constantemente pero sin coordinación con su compañero. Hace un uso adecuado de los recursos respetando las pautas de seguridad, pero es desordenado Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos Cumple con los tres criterios. Participa propositiva e integralmente en toda la práctica. Hace un manejo responsable y adecuado de los recursos de acuerdo a pautas de seguridad e Higiene