Amp. Operacional
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Amplificador es Operacionales Practica 8 Javier Andrés Herrera Vega Universidad Militar Nueva Granada [email protected] Resumen — Esta práctica pretende exponer los diferentes usos que se le pueden dar a un amplificador operacional . Entre las múltiples configuraciones para los amplificadores op er ac io na le s, se real iz ar an en la pr ac tica 4 de esto s: Amplificador Operacional como sumador, restador, derivador e integrador. Palabras clave — Ampl ifica dor oper acio nal, suma dor , restador, derivador, integrad or . 1. INT RODUC CIÓ N Se pretende an alizar el amplificador operacional, configurado como: - Derivador . - Integrador. En esta práctica se utilizara un circuito integrado 741. Este CI requiere de dos tensiones de alimentación que generalmente son de + 15V . El AO es un amplificador que proporciona una gran ganancia, en el caso del 741, la ganancia es de aproximadamente 200.000. 2. MARCO TEORICO El termino de Amplificador Operacional fue asignado a este dispositivo ya que permite realizar operaciones lógicas tales como suma, difere nciac ión, deriv ación, integració n entre otras. Tradicionalmente el Amplificador Operacional está formado por cuatro bloques, conectados en cascada, estos son: Etapa difere ncial de entrad a, etapa amplific adora , adap tador y desplazamiento de nivel, y etapa d e salida. La etapa diferenc ial de ampli ficad or prese nta dos entra das una inversora y la otra no inversora. La deriva de salida de tensión es muy pequeña. El ampl ificad or intermedio proporcion a más ganancia de tensión. El adaptador permite acoplar el amplificador intermedio con la etapa de salida. El amp lif ica dor ope rac ional ide al pos ee las sig uie nte s características: - Re si st enci a de e nt ra da i nf init a. - Re si st enc ia de sal id a 0 . - Ga nancia en modo di fere ncial i nf inita . - Ga nanc ia d e tens ión en mo do c omún 0 . - Co rr ie nt es de entr ada nula s. - An cho de ba nd a infinito. Figura 1. Esquema Amplif icador Operacional. Especificando los volt ajes de entrada como V1 y V2 para las entradas 2 y 3 de la figura 1, se define el voltjae diferencial Vd= V2 – V1
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Amplificadores OperacionalesPractica 8
Javier Andrés Herrera Vega
Universidad Militar Nueva Granada
Resumen — Esta práctica pretende exponer los diferentesusos que se le pueden dar a un amplificador operacional. Entre las múltiples configuraciones para los amplificadoresoperacionales, se realizaran en la practica 4 de estos:Amplificador Operacional como sumador, restador, derivadore integrador.
Palabras clave — Amplificador operacional, sumador,restador, derivador, integrador.
1. INTRODUCCIÓN
Se pretende analizar el amplificador operacional,
configurado como:
- Derivador.
- Integrador.
En esta práctica se utilizara un circuito integrado 741. Este
CI requiere de dos tensiones de alimentación que
generalmente son de + 15V. El AO es un amplificador que proporciona una gran ganancia, en el caso del 741, la
ganancia es de aproximadamente 200.000.
2. MARCO TEORICO
El termino de Amplificador Operacional fue asignado a este
dispositivo ya que permite realizar operaciones lógicas tales
como suma, diferenciación, derivación, integración entre
otras.
Tradicionalmente el Amplificador Operacional está formado
por cuatro bloques, conectados en cascada, estos son: Etapa
diferencial de entrada, etapa amplificadora, adaptador y
desplazamiento de nivel, y etapa de salida.
La etapa diferencial de amplificador presenta dos entradas
una inversora y la otra no inversora. La deriva de salida de
tensión es muy pequeña.
El amplificador intermedio proporciona más ganancia de
tensión.
El adaptador permite acoplar el amplificador intermedio con
la etapa de salida.
El amplificador operacional ideal posee las siguientes
características:
- Resistencia de entrada infinita.
- Resistencia de salida 0.
- Ganancia en modo diferencial infinita.
- Ganancia de tensión en modo común 0.
- Corrientes de entrada nulas.- Ancho de banda infinito.
Figura 1. Esquema Amplificador Operacional.
Especificando los voltajes de entrada como V1 y V2 para las entradas 2 y 3
de la figura 1, se define el voltjae diferencial
Vd= V2 – V1
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3. CALCULOS TEÓRICOS YJUSTIFICACIÓN
AMPLIFICADOR OPERACIONAL DERIVADOR:
Para el análisis del amplificador operacional derivador se
analiza según LKV, de esta forma:
Vc = Vi
Vc = Voltaje en el condensador.
Vi = Voltaje de entrada.
De forma similar la ecuación de la LKV para la resistencia
y el voltaje de salida es:
-V O + iR = 0
Sabiendo que la relaci´on que define el condensador es:
i=C dVC
dt
Reemplazando:
V O=− RC dVC
dt
AMPLIFICADOR OPERACIONAL INTEGRADOR:
Vx=−iR+ Vi
Gracias a la realimentación negativa y a la alta ganancia vx=
0. Se tiene
entonces:
i=V i R
A partir de la LKV el voltaje del condensador y el voltaje de
salida se
obtiene v0 = vC . Sabiendo que i = -iC se tiene entonces:
1C ∫iCdt + Vc
1
RC ∫−V i+ Vc
Como se puede apreciar en la última ecuación el circuito
integra la función de entrada.
4. SIMULACIÓN Y DISEÑO
AMPLIFICADOR OPERACIONAL DERIVADOR:
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AMPLIFICADOR OPERACIONAL INTEGRADOR:
