Aplificador Duplicador

ACTIVIDAD N° 4

“PROYECTO FINAL”

Diseñe un sistema que permita la variación de voltaje entre 0 y 2.5 voltios, provenientes de un potenciómetro; luego este voltaje debe ser amplificado 2 veces y por ultimo entregado a un conversor análogo digital que entrega como salida una señal compuesta por 4 dígitos binarios.

Circuito variador de voltaje de 0v a 2.5v con amplificador operacional

Circuito 1:

Este circuito está diseñado con un amplificador operacional NO-INVERSOR, con el cual podemos obtener el rango de voltajes que necesitamos, y a la vez nos permite amplificar o duplicar (para nuestro caso), el voltaje de entrada de acuerdo al sensor o resistencia variable que tenemos.

Sabemos que en un amplificador operacional NO-INVERSOR, el voltaje de salida depende de la configuración de resistencias que intervengan en su configuración, es decir que:

Vo=((R1+R2)/R1)*Vin

También sabemos que:

R3=((R1*R2)/(R1+R2))

Y como lo que necesitamos es una ganancia de 2, para que el Vo sea 2Vin, entonces la relación debe ser la siguiente:

(Vo/Vin)=((R1+R2)/R1)=2

Así que, los valores de las resistencias de acuerdo a nuestra condición son las siguientes:

Vin=(0 - 2.5)v

Vo=(2.5 - 5)v

R3=R1//R2

Así que:

Para Vo=2.5v (Ganancia” ∆=1”)

∆ =(Vo/Vin)=((100Ω+0Ω)/100Ω)=1

Para Vo=5v (Ganancia “∆=2”)

∆ =(Vo/Vin)=((100+100)/100)=2

Circuito Con amplificador operacional con ganancia 2

Diseño de circuito con ADC 0804 para realizar la conversión de analógico a digital con salida de 4 bits.

Esta sección muestra el circuito completo de un amplificador operacional y un ADC0804, los cuales por medio del amplificador operacional y su configuración NO-INVERSORA, me proveen un voltaje variable de Vin = 0 – 2.5v, y para su salida Vo = 2.5 – 5v, y a su vez, por medio del conversor de analógico a digital, son visualizados en una escala de 4 bits:

Esta primera simulación nos muestra a todas las salidas en bajo “cero”, es decir que el voltaje de salida del amplificador es el mínimo, para nuestro caso es de 2,5v, es decir que el voltaje de entrada es igual al voltaje de salida.

En esta segunda parte de la simulación, podemos visualizar que todas las salidas están en “uno”, lo cual nos permite determinar que el amplificador operacional ha alcanzado su punto máximo, para nuestro caso, el voltaje de salida es 2Vin, ósea de 5v.

Tabla de valores obtenidos de acuerdo al cambio de resistencia del sensor (potenciómetro).

Para esta parte del desarrollo de la actividad, resalto que el sensor se encuentra bajo el control de un amplificador operacional, así que el voltaje de salida depende específicamente del cambio o variación del potenciómetro.

La configuración planteada muestra que el voltaje de entrada es fijo, y que de acuerdo a la configuración de resistencias se puede obtener una ganancia igual o doblar la misma si se requiere.

Podemos sugerir la idea de hacer el uso de un circuito más sencillo para duplicar el voltaje, como por ejemplo un circuito con capacitores, diodos y resistencias, que nos permitan duplicar o triplicar el voltaje, pero la idea inicial es afianzar los conocimientos con respecto al amplificador operacional, y fue este el caso para usarlo.

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