AMPLIFICADOR INVERSOR Y NO INVERSOR

Transcripción

1 1 Facultad: Ingeniería. Escuela: Electrónica. Asignatura: Electrónica II. Lugar de ejecución: Fundamentos Generales (Edificio 3, 2da planta). AMPLIFICADOR INVERSOR Y NO INVERSOR Objetivo general Determinar en que condiciones los circuitos amplificadores Inversor y No Inversor operan en forma casi ideal y en que condiciones no lo hacen. Objetivos específicos Implementar, utilizando la placa EB121, los circuitos inversor y no inversor, manipulando el equipo y los instrumentos de forma segura. Verificar el correcto funcionamiento de los circuitos, utilizando de forma correcta los instrumentos de medición del puesto de trabajo: multímetro y el osciloscopio de doble trazo. Materiales y equipo 1 Unidad PU-2000 con PU Osciloscopio de doble trazo. 1 Tarjeta EB Multimetro. 5 Cables de conexión para el PU Puentes blancos. 2 terminales para el multímetro. 1 terminales para el osciloscopio. Procedimiento 1. Tome la tarjeta EB121 y usando el multímetro mida el valor de los resistores asociados a los circuitos amplificadores inversor y no inversor y anótelos en la Tabla 1 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R16 R17 R18 R19 R20 Tabla 1.

2 2 Electrónica II. Guía 2 2. Ubique el circuito integrado que se identifica como U1. 3. Tome nota del código alfanumérico que lo identifica al IC: 4. Conecte la tarjeta EB121 al PU2000 por medio de las guías hasta el conector. (de tal manera que la tarjeta de entrenamiento quede ajustada al conector). 5. Ubique el amplificador operacional identificado como U1a y coloque un puente tal como se muestra en la Figura 1. Nota: No desconecte este puente el resto de la práctica. Figura Ajuste la fuente PS1 al mínimo. 7. Implemente el circuito que se le muestra en la figura 2. Figura 2.

3 3 8. Usando el multímetro ajuste la fuente PS-1 a 0.5 V. Nota: Es posible que no se logre ajustar exactamente al valor solicitado, por lo que son aceptables valores dentro de los ± 50 mv de tolerancia. 9. Con el multímetro mida el valor del voltaje de salida y anótelo en la Tabla2. 10.Mida el voltaje en la entrada no inversora de el amplificador operacional y anote el valor en la Tabla Repita las mediciones para los otros valores indicados en la Tabla 2. V de entrada PS V de salida del Amp. V en terminal no inv. V en terminal inv. Ganancia de voltaje Tabla Ajuste PS-1 a un valor que se encuentre en el rango de 0.75 V a 0.90 V y anótelo en la Tabla Usando el multímetro mida el voltaje de salida en el amplificador y anótelo en la Tabla Repita las mediciones anteriores para los otros valores especificados en la Tabla 3. RESISTORES Voltaje de entrada PS-1 Voltaje de salida Amp. Ganancia Experimental Relación del valor de los resistores R2 R1 R4 R1 R2 R3 R4 R3 Tabla Ajuste el generados de señales para que produzca una onda triangulo de 0.5 Vpp y 1.0 khz de frecuencia, sin OFFSET. 16.Reconfigure el circuito como lo muetra la Figura 2, excepto que sustituya la fuente PS-1 por el generados de señales. 17.Observe tanto la señal de entrada como la señal de salida en el osciloscopio. 18.Dibuje las señales observadas en Figura 3. NOTA: no olvide indicar en su dibujo la posición de la referencia de voltaje (GND) así como el valor máximo y mínimo de las dos señales que observa.

4 4 Electrónica II. Guía 2 Volt/Div: Canal 1: Canal 2: mseg/div: Figura Ajuste la fuente PS-1 al mínimo. 20.Implemente el circuito de la figura Ajuste PS-1 a 0.5 V Nota: Es posible que no se logre ajustar exactamente al valor solicitado, por lo que son aceptables valores dentro de los ± 50 mv de tolerancia. 22.Usando el multímetro mida tanto el voltaje de salida como en el terminal inversor del amplificador y anótelos en la tabla 4 Figura 4.

5 5 23.Repita el procedimiento anterior con los otros valores indicador en la tabla 4. Nota: Es posible que no se logre ajustar exactamente al valor solicitado, por lo que son aceptables valores dentro de los ± 50 mv de tolerancia. V de entrada PS V de salida del Amp. V en terminal inver. V terminal no inver. Ganancia de voltaje Tabla Ajuste la fuente PS-1 a un valor entre 0.8 V y 0.1 V. 25.Mida el voltaje de salida y anótelo en la tabla 5. RESISTORES Voltaje de entrada PS-1 Voltaje de salida Amp. Ganancia Experimental Relación del valor de los resistores R17 R16 R19 R16 R17 R18 R19 R18 Tabla Repita las mediciones para los otros valores especificados en la tabla Ajuste el generados de señales para que produzca una onda triangulo de 1.0 Vpp y 1.0 khz de frecuencia, sin OFFSET. 28.Reconfigure el circuito como lo muetra la Figura 5, excepto que sustituya la fuente PS-1 por el generados de señales. 29.Observe tanto la señal de entrada como la señal de salida en el osciloscopio. 30.Dibuje las señales observadas en Figura 5. NOTA: no olvide indicar en su dibujo la posición de la referencia de voltaje (GND) así como el valor máximo y mínimo de las dos señales que observa. 31. Desmonte el circuito y deje ordenado su puesto de trabajo.

6 6 Electrónica II. Guía 2 Volt/Div: Canal 1: Canal 2: mseg/div: Figura 5. Análisis de Resultados 1. En las Tablas 2 y 4 calcule las ganancias de voltaje que se le solicitan. 2. En las tablas 3 y 5 calcule tanto el valor experimental de ganancia de voltaje (relación de voltajes) como el valor proporcionado por los valores de los resistores. 3. En las tablas 2 y 4 se puede observar tanto el comportamiento de un amplificador operacional cuando funciona el modelo lineal y cuando no lo hace. Indique por lo menos dos características que identifacan en cual de los dos comportamientos está operando. 4. En las tablas 3 y 5 Calcule el porcentaje de error que existe entre los valores de las ganancias tanto experimentales como las que son producto de los valores de los resistores. Son aceptables sus resultados? cuál es el criterio aplicado? 5. En base a los resultados de las tablas 2 y 4 cuál es la máxima amplitud de una onda triangular que se le puede aplicar a cada uno de los circuitos (inversor y no inversor) sin que no distorción en la salida? por qué? Investigación complementaria 1. Investigue como se relaciona el máximo voltaje de salida de un amplificador operacional y el valor de la fuente que lo energiza además escriba una relación (puede ser empírica) que permita predecir el valor del voltaje máximo de salida a partir del valor de la fuente de alimentación. Bibliografía Coughlin R. - Driscoll F. Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales PRENTICE HALL, ª Edición Clasificación Biblioteca UDB : C

7 7 Guía 2: Amplificador inversor y no inversor. Alumno: Puesto No: Docente: GL: Fecha: CONOCIMIENTO APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO ACTITUD EVALUACION % Nota TOTAL 100 Conocimiento deficiente de los siguientes fundamentos teóricos: -Funcionamiento del amplificador operacional como amplificador no inversor. - Funcionamiento del amplificador operacional como amplificador inversor. Cumple sólo con uno o ninguno de los siguientes criterios: -Diseña e implementa correctamente un amplificador no inversor. -Diseña e Implementa correctamente un amplificador inversor. 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 ocasionalment e o lo hace constantement e pero sin coordinación con su compañero. Hace un uso adecuado de los recursos respetando las pautas de seguridad, pero es desordenado Conocimient o completo y explicación clara de los fundamento s teóricos Cumple con los tres criterios. Participa propositiva e integralmen te en toda la práctica. Hace un manejo responsable y adecuado de los recursos de acuerdo a pautas de seguridad e Higiene