Aplicaciones Lineales del Amplificador Operacional
Enviado por david1584 • 6 de Enero de 2016 • Informes • 1.236 Palabras (5 Páginas) • 691 Visitas
Aplicaciones Lineales del Amplificador Operacional
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Resumen— Este documento contiene un análisis del funcionamiento de los amplificadores operacionales, usados en tres circuitos distintos como lo son el sumador, restador y el convertidor voltaje a corriente, en los cuales se culminaron procesos de modelación matemática para encontrar el circuito ideal que cumpliese con los requisitos especificados, modelación en software para verificar los modelos matemáticos y así poder realizar el montaje físico de cada uno de los circuitos; además se encontraran datos sobre los elementos usados, herramientas usadas para el montaje y conclusiones que confirmaran la teoría aplicada a cada circuito.
INTRODUCCIÓN
En determinadas ocasiones se requieren sistemas que reaccionen de alguna manera específica, a un tipo de entrada o señal, ya sea aumentándola, disminuyéndola o en ocasiones una combinación de muchas entradas; para casos más específicos en los cuales las señales de entrada y salida están asociadas a variables eléctricas, se determinara el uso de sistemas eléctricos o electrónicos, en este caso el uso de circuitos electrónicos basados en amplificadores operacionales para relacionar las entradas con las salidas será el camino a tomar debido a la pequeña magnitud de las entradas que en este caso serán voltajes, los cuales se usaran para excitar cada uno de los tres circuitos (restador, sumador, convertidor), y así poder observar el funcionamiento de estos; la funcionalidad de los amplificadores recaerá en aumentar el valor de la señal de entrada, los demás elementos usados en el circuito tendrán la capacidad de determinar el fin del circuito.
El circuito sumador tiene la capacidad de sumar una cantidad de señales de entrada para determinar el valor de una señal de entrada específica, así como el circuito restador genera una señal de entrada diferencial la cual tendrá un cierto valor porcentual de cada valor de entrada definido por el diseño de los demás elementos, el tercer y último circuito es el convertidor de voltaje a corriente el cual como su nombre lo indica se excita con un voltaje, y nos entrega una señal de corriente, esta función también está determinada por los demás elementos del circuito.
APLICACIONES LINEALES DE LOS AMPLIFICADORES OPERACIONALES
Amplificador sumador
Para este circuito se usara un amplificador operacional lf353p y una combinación de cuatro resistencias, las cuales determinan el valor del voltaje de salida, para este caso alimentamos con dos voltajes, el voltaje de salida será una suma de ambos voltajes.
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Ilustración 1. Amp. Sumador
Ecuación del amplificador de la imagen
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Si [pic 4]
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Al terminar de realizar los cálculos matemáticos y la simulación procedemos a montar el circuito, la siguiente tabla muestra los datos recopilados en el laboratorio, donde y tomaran los valores indicados en la práctica.[pic 6][pic 7]
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Tabla 1. Valores experimentales
Amplificador restador.
Al igual que el circuito anterior, para este circuito también usaremos un amplificador operacional lf353p y una combinación de cinco resistencias, la quinta resistencia será la de carga la cual no afectara las mediciones realizadas.
Para este caso se debe satisfacer una forma lineal, que nos indica que cada valor de entrada deberá estar asociado a una salida determinada, para lograr esta correspondencia lineal se usara la ecuación lineal , sabiendo el rango respectivo de las señales de entrada y salida se podrá determinar los valores de los voltajes de entrada y el valor de las resistencias necesarias.[pic 9]
Si se encuentra en el rango y entre , se determinan las constantes de la ecuación anterior, y se escribe nuevamente [pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]
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El circuito es el siguiente
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Ilustración 2. Amp. Restador
Realizando el análisis matemático del circuito anterior llegamos a su respectiva ecuación
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Si y , la ecuación se reduce a [pic 17][pic 18]
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Analizando las ecuaciones 1 y 2 podemos determinar el valor de y el valor de las resistencias[pic 20]
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La siguiente tabla muestra los datos hallados experimentalmente en el laboratorio.
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