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CARACTERISTICAS DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

González P, Quenguán D, Muñoz L

Universidad del Valle - Sede Yumbo

Circuitos Integrados Lineales

E-mail: pango178@hotmail.com,danqueta@hotmail.com,lemugacalicolombia@hotmail.com

Resumen — Durante el desarrollo de la practica de laboratorio, se estudiaron las características básicas del amplificador operacional, así como, los voltajes offset de entrada y de salida, la respuesta en frecuencia que es la representación de la ganancia en función de la frecuencia, la razón de rechazo de modo común (CMRR), el cual depende de la frecuencia y la rapidez de cambio (Slew Rate), que es igual a la variación de tensión de salida dividida por la variación temporal.

INTRODUCCIÓN

E

l desarrollo de esta práctica de laboratorio estaba enfocada a la implementación y medición de circuitos con diferentes configuraciones y aplicaciones de los amplificadores operacionales, para así poder familiarizarnos con ellos y comprender su funcionamiento.

II. OBJETIVOS

Distinguir las características básicas de los amplificadores operacionales LM741 y LF353.

Obtener las características de amplificación, máxima excursión de señal y respuesta en frecuencia de un amplificador operacional tanto en lazo abierto como cerrado.

Identificar otro tipo de circuitos integrados diseñados para la amplificación en diferentes aplicaciones.

III. MATERIALES

Los materiales utilizados en la práctica fueron los siguientes:

Protoboard.

Multímetro.

Generador de señales.

Osciloscopio.

Puntas de osciloscopio.

Cables de conexión.

Resistencias de 100Ω.

Resistencias de 100kΩ.

Resistencias de 10kΩ.

Resistencias de 2kΩ.

Resistencias de 1kΩ.

Resistencias de 1MΩ.

Potenciómetro de 10kΩ.

Amplificador operacional LM741.

Amplificador operacional LF353.

IV. PROCEDIMIENTO

Realizar los procedimientos para el LF353 y el LM741 alimentándolos con +15v y -15v.

MEDICION DEL VOLTAJE OFFSET

Implemente el circuito de la figura 1 y mida el valor de Vo.

Fig. 1 Circuito utilizado para medir Vo

Una vez implementado el circuito de la figura 1 se procedió a medir el valor de Vo para el LF353 Y el LM741.

Vr. de Vo

LF353 410mV

LM741 -176mV

Determine el valor de voltaje de desbalance mediante la siguiente ecuación 1.

Vio=R1/(R1+R2) Vo (1)

El valor de R1 debe ser pequeño para despreciar el efecto de la corriente de polarización.

Valores obtenidos según el AMP-OP implementado:

Amplificador LF353:

Vo: 410mV

Determinando el voltaje de desbalance de entrada una vez obtenido el valor de Vo:

Vio=100/10100(410mV)

Vio= 4.05mV

Amplificador LM741:

Vo: -176 mV

Determinando el voltaje de desbalance de entrada una vez obtenido el valor de Vo:

Vio=100/10100(-176mV)

Vio= -1.74mV

C. Para el LM741, coloque el potenciómetro de 10kΩ entre las terminales externos de ajuste Offset del amplificador operacional. Conecte el terminal central del potenciómetro a la fuente negativa – Vce. Ajuste y concluya.

Una vez ajustado se puede concluir lo siguiente:

Cuando se ajusta el potenciómetro como resistencia ≈ 0 entrega en la salida, un voltaje de – 1.16V, el cual cambia, al variar el potenciómetro, cuando se toma como una resistencia ≈ 10kΩ, se obtiene un voltaje de salida de 0.9V. Se puede concluir que al ajustar el potenciómetro entre los terminales Offset, se puede controlar en algún momento los voltajes de salida del amplificador operacional en ausencia de una señal de entrada y poder anular los efectos Offset.

Respuesta en frecuencia.

Para determinar la respuesta en frecuencia se implemento el circuito de la figura 2.

Fig. 2 Circuito utilizado para determinar la respuesta en frecuencia

Aplique una señal de entrada de 100mV con una frecuencia de entrada de 10Hz, R2=10k y R1=100Ω, varié la frecuencia paulatinamente hasta que la ganancia total sea 1. Consigne los resultados obtenidos en la salida para los diferentes valores de frecuencia en la señal de entrada. Realice la grafica de respuesta en frecuencia para este circuito (ganancia en db Vs frecuencia logarítmica).

Fig. 3 Circuito simulado

Frecuencia Vo Av

10 HZ 2,4V 24

50 HZ 2,29V 22,9

2 KHZ 2,1V 21

5 KHZ 1,6V 16

10 KHZ 0,9V 9

20 KHZ 450mV 4,5

25 KHZ 311mV 3,11

30 KHZ 261mV 2,61

38 KHZ 183mV 1,83

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