Informe IV: Configuraciones básicas de amplificadores operacionales Parte 2. Electrónicos I

Informe IV: Configuraciones básicas de amplificadores operacionales Parte 2. Electrónicos I
Winston Pernett Gonzalez.  

Resultados y análisis de resultado

Circuito 1 propuesto: Amplificador no inversor

[pic 1]

Grafica 1. Configuración no inversora.

El primer circuito propuesto consistía en una configuración amplificadora no inversora de ganancia 21.

Sabemos que la ganancia de un amplificador en configuración no inversora es la siguiente:

[pic 2][pic 3]; por tal motivo se utilizó como R2 una resistencia de 20 KΩ y como R1 una de 1KΩ. En la gráfica 2 se observa el montaje experimental de la configuración no inversora.

[pic 4]

Grafica 2. Montaje experimental configuración no inversora.

Luego de realizar el montaje experimental, se obtuvo por medio del osciloscopio la gráfica 3, que muestra la señal de entrada y la de salida.

[pic 5]

Grafica 3. Señal de entrada y de salida circuito 1.

Como se observa en la parte derecha de la pantalla del osciloscopio de la gráfica 3, la señal original tiene un valor pico a pico de 1.04 V y la señal de salida un voltaje pico a pico de 21.2 V, lo que muestra que efectivamente el circuito montado está actuando como un amplificador de ganancia 21, además, como es no inversora, la señal de entrada se observa superpuesta a la de entrada porque los valores positivos se mantienen positivos y de la misma manera con los negativos.

Circuito 2 propuesto: Sumador Ponderado

Para el segundo montaje, se llevó a cabo la configuración de sumador ponderado del amplificador. En la gráfica 4 se observa el circuito esquemático de esta configuración.

[pic 6]

Grafica 4. Sumador Ponderado.

La ecuación de la salida del sumador corresponde a la siguiente:

[pic 7]

Para comprobar de manera experimental esta configuración del amplificador, utilizamos tres entradas, dos de 15 V provenientes de fuentes DC, y la otra entrada conectada a tierra. Las resistencias r utilizada fue de 1KΩ y las otras, r1, r2, y r3 fueron de 3KΩ.

En la gráfica 5 se observa el montaje experimental del sumador ponderado propuesto.

[pic 8]

Grafica 5. Montaje experimental sumador ponderado

De acuerdo a los valores de las entradas que fueron de 15 V dos de ellas y la otra 0 por estar conectada a tierra, tenemos que el voltaje de salida debe ser -10 V aproximadamente, el cual puede variar producto del valor de las resistencias.

En la Grafica 6 se observa el voltaje de salida experimental obtenida del sumador planteado.

[pic 9]

Grafica 6. Voltaje de salida medido con multímetro.

El valor de voltaje de salida fue aproximadamente -10 V, lo que muestra que el circuito planteado si está actuando como un sumador ponderado y por lo tanto la ecuación mencionada anteriormente sirve para calcular su voltaje de salida. Lo anterior, permite que la persona varié los valores de las resistencias de acuerdo a las señales de entrada que necesite promediar o sumar.

Circuito 3: Integrador

La ultima configuración propuesta del amplificador es configuración integradora, como lo dice su nombre, esta configuración me permite obtener como salida la integral de una señal.  El circuito esquemático de esta configuración se observa en la gráfica 7.

[pic 10]

Grafica 7. Amplificador integrador.

La ecuación de voltaje que se obtiene de este circuito es la siguiente:

[pic 11]

Para el montaje experimental de esta configuración se utilizó como señal de entrada, una señal cuadrada, y su integral corresponde a una señal triangular. Para la resistencia, se utilizó una de 10 KΩ y el condensador de 10 µF, se tomaron estos valores para no obtener una ganancia muy grande que superara los rangos de salida máxima de acuerdo a la alimentación utilizada. En la gráfica 8, se observa el montaje experimental del integrador.

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