Presentar solución al problema del circuito con amplificador operacional

Fase 4 Presentar solución al problema del circuito con amplificador operacional

Realizado por:

Kevin David Rosero Mora

Código: 1087728223

Tutor:

Juan Alejandro Chica

Curso:

Electrónica Análoga

Grupo: 243006_33

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD

Escuela de Ciencias Básicas Tecnologías e Ingeniería ECBTI

Ingeniería Electrónica

15 de mayo de 2022

Introducción

En electrónica existe el Amplificador Operacional que se conoce también como  OpAmp, o Op-Amp que se trata de un circuito integrado, el cual su principal función es la de amplificar el voltaje con una entrada de tipo diferencial para obtener una salida amplificada y con referencia a la tierra, por lo que en este trabajo se deja claro el funcionamiento de un circuito con amplificador operacional, donde se detalla su funcionamiento, componentes y cálculo de variables relacionadas al circuito, lo cual es un análisis del mismo. Además, también se lleva una parte práctica que se divide en 2 partes, donde la primera consiste en simular el circuito y las mediciones en proteus y otra parte montar el circuito en el laboratorio a realizar

Con este trabajo se busca utilizar los principios de funcionamiento del amplificador operacional para el desarrollo de sistemas electrónicos a partir de la solución a problemas teórico - prácticos.

Objetivos

Objetivo General

• Solucionar el problema planteado

Objetivos específicos

• Realizar una fundamentación teórica del circuito planteado
• Argumentar el funcionamiento del circuito (cálculos necesarios)
• Simular el circuito en proteus

Desarrollo Fase 4

Fundamentación teórica

[pic 1]

Iniciamos con UA1 operacional omp que posee una configuración no inversora con configuración pasa bajos activada con la función de encender un led azul. El circuito tiene capacitores y resistencias para obtener una configuración en respuesta Butterworth de segundo orden generando un factor de amortiguación relativo (Df) con lo que podremos manipular la respuesta del pico del filtro.

Luego nos encontramos con un amplificador omp  U1B el cual posee una configuración de pasa banda, que se encarga de encender un un led verde, el cual posee la función de filtro pasa bajas y cuenta con un filtro pasa altas, el cual hace que sea un amplificador omp con pasa banda, en donde observamos que su salida realiza a través de R11 y C3, de igual manera se observa la función de pasa bajas que la cumplen los componentes R5 y C3 .La función pasa alta la conforman los componentes  R11 y C4 , además se aprecia que R3 es indispensable en este circuito y de esta configuración.

Finalmente encontramos un amplificador omp U1C donde su función se da por una configuración de filtro pasa-altos activo de segundo orden de tipo sallen Key, porque permite el paso de altas frecuencias mitigando las bajas la cual enciende un led rojo cuando las frecuencias son altas.

Dependiendo del tipo de frecuencia el circuito realizara diferentes acciones apagando y encendiendo led dependiendo de la frecuencia en los canales.

Argumentación

-Estudiante 1:

a.) Identifique el tipo de filtro activo construido con el amp op U1:A,

calcule el valor de R1 para exista una respuesta Butterworth y la

frecuencia de corte fc1.

Respuesta:

Es un filtro con configuración no inversora con configuración pasa bajos

Primero debemos calcular el valor de la resistencia

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

Ahora vamos a calcular la frecuencia de corte

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

-Estudiante 2:

b.) Identifique el tipo de filtro activo construido con el amp op U1:C,

calcule el valor de R8 para exista una respuesta Butterworth y la

frecuencia de corte fc2 usando como valores de C6 y C5 = 0.1uF.

Respuesta:

Es un filtro configuración de filtro pasa-altos activo de segundo orden de tipo sallen Key, porque permite el paso de altas frecuencias mitigando las bajas

Para hallar una respuesta Butterworth el factor de calidad debe de ser de 0.7071

Comenzamos con

[pic 9]

Donde

[pic 10]

[pic 11]

Vamos a buscar R8

[pic 12]

Reemplazamos y solucionamos

[pic 13]

[pic 14]

Ahora buscamos la ganancia

[pic 15]

Reemplazamos y resolvemos

[pic 16]

[pic 17]

Ahora buscamos la frecuencia de corte

[pic 18]

Despejamos y sustituimos

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