Amplificadores no Lineales
Enviado por Fermi14 • 4 de Agosto de 2016 • Prácticas o problemas • 1.873 Palabras (8 Páginas) • 404 Visitas
Objetivo: Utilizando amplificadores operacionales implemente en el laboratorio:
- Un operador valor absoluto con ganancia unitaria y otro con ganancia de 10.
- Un operador logarítmico practico.
En cada caso obtenga las características de transferencia.
Desarrollo: El operacional utilizado para ambas implementaciones fue el TL081.
- El circuito utilizado para realizar la operación valor absoluto es el que se muestra en la figura 1.
[pic 1]
Figura 1. Circuito operador valor absoluto.
Las simulaciones del circuito de la Figura 1, para encontrar sus características de transferencia cuando la ganancia es unitaria y cuando es diez, son mostradas en la Figuras 2 y 3 respectivamente.
Adicionalmente las características del circuito de la Figura 1 en AC son mostradas en la Figura 4, donde se puede apreciar que el circuito se comporta como un rectificador de onda completa de presición.
Pare el caso de las características en DC, las pruebas en el laboratorio se hicieron de igual manera, es decir con una ganancia unitaria y una de diez, en el primer caso se vario el valor de Vi desde -5V hasta 5V con incrementos de 1 V, en el segundo desde –1V hasta 1V.
Los resultados en cada caso son mostrados en las Tablas 1 y 2, donde se muestran conjuntamente los datos obtenidos de la simulación y los esperados teóricamente. Las graficas de los resultados experimentales son mostradas en las Figura 5 y 6 respectivamente, para una ganancia unitaria y una de diez.
Para el caso del análisis en AC en el laboratorio únicamente se observo el comportamiento del circuito, donde se pudo ver que efectivamente el circuito operador valor absoluto funciona como un rectificador de onda completa de presición, además de que tiene un ancho de banda limitado principalmente a causa del los diodos y los propios amplificadores operacionales.
[pic 2]
Figura 2. Características de transferencia en DC del circuito operador valor absoluto de la figura 1, con ganancia unitaria.
[pic 3]
Figura 3. Características de transferencia en DC del circuito operador valor absoluto de la figura 1, con ganancia de diez.
[pic 4]
Figura 4. Comportamiento en AC del circuito operador valor absoluto de la figura 1.
[pic 5]
Figura 5. Características de transferencia medidas en DC del circuito operador valor absoluto de la figura 1, con ganancia unitaria.
[pic 6]
Figura 6. Características de transferencia medidas en DC del circuito operador valor absoluto de la figura 1, con ganancia de diez.
Vi (V) | V0 (V) teórico | V0 (V) simulado | V0 (V) medido |
-5 | 5 | 5 | 5.01 |
-4 | 4 | 4 | 4.01 |
-3 | 3 | 3 | 3.01 |
-2 | 2 | 2 | 2.0 |
-1 | 1 | 1 | 1.01 |
0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0.97 |
2 | 2 | 2 | 1.94 |
3 | 3 | 3 | 2.91 |
4 | 4 | 4 | 3.88 |
5 | 5 | 5 | 4.84 |
Tabla 1. Comparación de resultados del circuito operador valor absoluto de la figura 1, con ganancia unitaria.
Vi (V) | V0 (V) teórico | V0 (V) simulado | V0 (V) medido |
-1 | 10 | 10 | 10.03 |
-0.7 | 7 | 7.0004 | 6.94 |
-0.5 | 5 | 5.003 | 5.00 |
-0.3 | 3 | 3 | 3.01 |
0 | 0 | 0 | 0.06 |
0.3 | 3 | 2.998 | 2.97 |
0.5 | 5 | 4.998 | 4.91 |
0.7 | 7 | 6.996 | 6.91 |
1 | 1 | 9.997 | 9.84 |
Tabla 1. Comparación de resultados del circuito operador valor absoluto de la figura 1, con ganancia de diez.
De la Tabla 1 y 2 se puede ver:
- Existen diferencias apreciables entre los valores esperados teóricamente, los simulados y los medidos, pero sobre todo entre los esperados teóricamente y los medidos.
- La diferencia mas apreciable entre los esperados teóricamente y los medidos es cuando a la entrada del circuito operador valor absoluto se tienen tensiones positivas.
- Las diferencias se deben principalmente a las corrientes y voltajes de offset de entrada de los amplificadores operacionales reales, los cuales no son tomados en cuenta en los análisis teóricos y tampoco son simulados.
- Otra causa de la diferencia en los resultados son las tolerancias reales de los resistores utilizados, la cual es de un 5% y que no es considerada en el simulador y mucho menos en el análisis teórico.
Conclusiones: De la comparación de resultados se puede ver que el circuito operador valor absoluto alambrado en el laboratorio, efectivamente se comporta como debe ser, salvo las desviaciones en DC que presenta con respecto a las ideales debido precisamente a las características reales de los componentes utilizados en la construcción del mismo.
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