Prctic Sistms lctrónics Prctic : Apliccions linls d los mplificdors oprcionls Autor: Profsor rsponsbl: Profsor cuidnd: né Wrnr Ibld Slvdor Brcho dl Pino osrio Csnuv Arpid
Objtivo d l práctic: El objtivo dl l práctic s fmilirizrs con l mplo dl mplificdor oprcionl rlizndo xprimntlmnt lgunos circuitos linls sncillos. Motivción: Amplificdor oprcionl stán utilizndo n muchs sistms lctrónics pr construir filtros tn como mimbros pr sistms d control como P-, I-, D-mimbros. Por so mplificdors oprcionls s utilizn n csi todos instrumntos lctrónicos d mdición. L siguint list mustr lgunos usos: Trnsformdor d corrint tnsión: Difrncidor: Intgrdor: = i I d = ici dt t = ( t) ic i i dt + (0) 0 Amplificdor Invrsor out = i in
Amplificdor non Invrsor: out Logritmo: = + ( ) i in = miln( n i n, m fctors d corrcción Amplificdor d ls difrncis: ) = i( + ) Sumdor: 3 = i( + + 3 ) Propidds d los mplificdors oprcionls: Pr clculr l rpust d un sistm con un mplificdor oprcionls usmos l modlo d un mplificdor oprcionl idl qu suponr qu l rsistnci d l ntrd = qu significr qu un corrint d l ntrd I =0. Tmbién l tnsión d l ntrd =0 qu rprsntr un cortocircuito virtul. Con ss propidds vln por un mplificdor idl sin l considrción d influnci d l tmprtur, d l frcunci d l sñl y otrs más. Porqu hy rrdos sistémicos n un circuito y por l influnci d lguns fctors como tmprtur, frcunci d sñl, prturbción y mucho ms xist un tnsiónn d offst qu st mdido como difrnci d l tnsión d l tirr virtul y out =0V. Por l uso s ncsit corrgirl.
Dsrrollo d l práctic: En l práctic h usdo l mplificdor oprcionl LM74. Figur mustr vrios prámtros d so mplificdor d l mprs Ntionl Smiconductor: Figur : Fich d dtos d l LM74
En siguint ls trs y l solución d ls trs d l práctic vn xplicr (Prámtros: mplificdor invrsor; mplificción d -: ) Mdir l tnsión d offst nts corrgirl. n mplificción d - s rlizr por un mplificdor invrsor. Como mustr n l figur. l s clculr con l fórmul: Amplificdor Invrsor out = i in Por so stb lgido un vlor d,4 Ω y un vlor d 9,9 Ω. Entoncs l mplificción totl v s clculr : v =, 4 Ω = =. 5 7 9, 9 Ω Porqu l mplificdor solo trbjr con un tnsión d ± 5V s ncsito d utilizr un tirr virtul con un funt d dobl polridd con un divisor d voltj. Entoncs, l siguint circuito h mpldo d hllr l offst. 3 5,4 4 9,9 7 DC 30,V - 6 4 5 3 + _out 4 Figur 3: Circuito pr mdir l offst
Con los vlors: Tnsión d l funt: 30,V sistnci d dobl funt: 3 =5Ω y 4 =5,Ω S h mdido un offst d off =-0.6V Pr justr l offst off =0V un potnciómtro d 0kΩ n máximo stb conctdo ntr l conxions, 4 y 5 d l mplificdor LM47 como mustr n figur 4. Figur 4: Circuito pr justr l offst ) Mdir ls spcificcions dl circuito utilizndo un sinusoidl. Comprobr qu si vrificn ls spcificcions y dibujr ls forms d ond obsrvds n l osciloscopio. Figur 5 mustr l circuito con un gnrdor d un tnsión sinusoidl. Los prámtros d l sñl d l ntrd rn: Amplitud: V Frcunci: 00kHz (priodo T in =50µs) Estb obtnr un sñl con los vlors: Amplitud: ~4V Frcunci: 00kHz (priodo T out =50µs)
Figur 5: Circuito con sñl sinusoidl ntrd dl mplificdor. En l figur 6 s mustr l form d l ls onds. Tnsión y out n V 5 4 3 0 - - -3-4 -5 Form d onds d ntrd y slid 0 9 8 37 46 55 64 73 8 9 00 09 8 7 36 45 54 63 7 8 90 99 t n /50µs sin(wt)(ntrd) sin(wt) (slid) Figur 5: Forms d onds d sñl rcibid Como s v l form d l ond no cmbio por l uso d un mplificdor. El vlor d l ntrd st multiplicdo con l vlor clculdo d gnnci d -. El priodo d slid no cmbi tmpoco. Eso vrific gráficmnt ls spcificcions dl circuito. L mplificdor no s idl, pro l corrint n l mplificdor s tn pquñ qu s posibl d dsprcir.