Facultad de Ingeniería

Practica 1Características Eléctricas de

los Amplificadores Operacionales

Materia:Laboratorio de Electrónica 3

ProfesorIng. Alonso Hurtado

AlumnoMartínez Ortega Edgar Tomas

Matricula177033

Mexicali, Baja California, domingo, 09 de abril de 2023

Objetivo

En esta practica conoceremos y aprenderemos a medir las caractieristicas electricas mas importantes de los op-amps.

Material

2 Resistencias de 100 ohms ¼ W.2 Resistencias de 10 K ohms ¼ W.2 Resistencias de 100 K ohms ¼ W.1 Resistencia de 1 M ohms ¼ W.1 Potenciómetro de 5 M ohms.1 Op-amp LM741.1 Op-amp TL081.

Equipo

1 Voltimetro digital.1 Osciloscopio.1 Generador de señales.1 Fuente regulable.

Desarrollo

(a) Medición del voltaje offset de entrada (Vos).

1. Alambrar el circuito de la figura I.1.

2. Aplicar el voltaje de alimentación al amplificador operacional y con un voltímetro (de preferencia digital) medir el voltaje de salida.

Vout =65 mV (741) Vout =26 mV (081)

3. Obtener Vos considerando que es igual a AvVoutos=V

Vos = 6.3mV (741) Vos =3.2 mV (081)

Vos =5.6 mV (741, Data Book) Vos =4.5 mV (081 Data Book)

(b) Medición de la corriente de polarización (Ibias)

1. Alambrar el circuito de la figura I.2.

2. Medir el voltaje que cruza por las resistencias R1 y R2.

VA =0 mV (741) VA =0 mV (081) VB =8 mV (741) VB =2 mV (081)

3. Utilizando las ecuaciones: 11RVIAbias= e 22RVIBbias= obtenga las corrientes de polarización.

Ibias1 =0 nA (741) Ibias1 =0 nA (081) Ibias2 =80 nA (741) Ibias2 =20 nA (081)

4. Obtenga el valor promedio de las dos y compare el resultado con la corriente de polarización de la hoja de especificaciones.

Ibias =100 nA (hoja de datos, 741) Ibias =25 nA (hoja de datos, 081) Ibias =80 nA (obtenida en el cto., 741) Ibias =20 nA (obtenida en el cto., 081)

(c) Medición de la impedancia de entrada del amplificador operacional

1. Alambrar el circuito de la figura I.3.

2. Ajustar en el osciloscopio:

Canales 1 y 2: 0.5 Volt/división. Tiempo: 1msec/div.

3. Aplique un voltaje de 1 volt p-p en la entrada y la frecuencia necesaria para tener 1 ciclo completo en la pantalla.

4. Mientras observa el voltaje V’i en el canal 1, ajuste el potenciómetro de 5 MΩ hasta que este voltaje sea la mitad del voltaje de entrada (0.5Vp-p.). Si no se logra ponga resistencias de 10 M en serie.

5. Cuando halla alcanzado este punto, desconecte la alimentación del amplificador y el potenciómetro del circuito; entonces mida la resistencia del potenciómetro con un óhmetro. Compare este valor con el de tablas.

Rpot. =1 MΩ (valor medido, 741) Rpot. = 2.2 MΩ (valor medido, 081) Zin =Infinito Ω (hoja de datos, 741) Zin =Infinito Ω (hoja de datos, 081)

(d) Medición de la velocidad de cambio (slew-rate)

1. Alambrar el circuito de la figura I.4.

2. Ajustar en el osciloscopio:

Canal 1 : 0.5 Volt/división. Canal 2: 1.0 Volt/división. Tiempo: 10 µsec/div.

3. Aplique un voltaje de 5 volt p-p en la entrada y la frecuencia necesaria para tener 1 ciclo completo en la pantalla.

4. Mida el voltaje de salida p-p. (∆V).

∆V =5.36 volts (741) ∆V =6.96 volts (081)

5. Mida el tiempo t que le toma al voltaje de salida ir del valor mínimo al

máximo. ∆t =8.4 µseg (741) ∆t =1.2 µseg (081)

6. Calcule el slew-rate (∆V/∆t) y compárelo con el de las hojas de especificaciones.

Slew-Rate =.63 segVµ(medido, 741) Slew-Rate = segVµ(hoja de datos, 741) Slew-Rate =5.8 segVµ(medido, 081) Slew-Rate = segVµ(hoja de datos, 081)

7. Dibuje las señales de entrada y salida obtenidas.

(FOTOS TOMADAS DE UN CELULAR)

Voltaje de Salida del 741

Voltaje de salida del 081

(e) Medición de la relación de rechazo de modo común (CMRR).

1. Alambrar el circuito de la figura I.5.

2. Ajustar un voltaje de entrada de 2 volts rms con una frecuencia entre 60 y 100Hz. Mida el voltaje Vi obtenido.

Vi(cm) =70 mV Vrms (741) Vi(cm) =900 m Vrms (081)

3. Ahora mida el voltaje de salida Vout con el voltímetro.

Vout(cm) =112 mVrms (741) Vout(cm) =902 mVrms (081) Nota: Los voltajes son en corriente alterna.

4. Calcule la ganancia en modo común

5. Obtenga la ganancia diferencial. (R2/R1) = (R4/R3) y resuelva la relación de rechazo en modo común dando el resultado en dB. (20 log (Ad/Acm)). Compare con la hoja de especificaciones.

Ad (741) =1.6 Ad(081) =1.002 CMRR(741) = dB CMRR (081) = dB CMRR (741, hoja de datos) = dB CMRR (081,hoja de datos) = dB

CONCLUSION

En conclusión, aprendí mucho en esta práctica y así pude resolver algunas dudas que tenia sobre el tema de los op-amps. Cada amplificador tiene características diferentes pero en si tiene un rango de diferencia.