FACULTAD
INGENIERÍAS
ASIGNATURA
BIOINSTRUMENTACIÓN
DOCENTE
M.Sc. OSCAR MAURICIO GELVEZ LIZARAZO
ogelvez437@unab.edu.co
PRÁCTICA
CIRCUITOS CON OPAMPS
02
03 2021
ESTUDIANTE
ESTUDIANTE
COMPETENCIAS
CALIFICACIÓN
•
El estudiante diseñara circuitos electrónicos con amplificadores operacionales.
•
El estudiante utilizará simuladores de circuitos electrónicos específicos con
amplificadores operacionales tales como configuración inversora y no inversora,
integrador, derivador, sumador ponderado, seguidor de voltaje, amplificador
diferencial.
•
El estudiante fortalecerá conceptos de ganancia de voltaje en lazo cerrado con
amplificadores operacionales
EQUIPOS – MATERIALES – SOFTWARE
•
Generador de señal
•
Osciloscopio
•
Capacitores
•
Cable Conector BNC
•
Resistencias
•
Protoboard
•
•
Proteus
Cables
Calibre 22
•
Fuente de Tensión
•
Opamps
RECURSOS BIBLIOGRÁFICOS
1. Savant C.J. Diseño Electrónico. 3ª Ed. Addison Wesley, Wilmington 1992.
2. Sedra A.S. Circuitos Microelectrónicos. 5ª Ed. McGraw-Hill, España 2006.
3. Behzad Razavi. Fundamental of Microelectronics. 2ª Ed. Willey, 2013.
4. Hoja de datos lm324.
5. Hoja de datos AD620 o ina128.
6. Manuales técnicos de equipos del laboratorio.
PROCEDIMIENTO
1) Para el circuito de la Figura 1, diseñe el amplificador
de ganancia en lazo cerrado de 100 [V/V]. Suponga que
por razones prácticas no se cuenta con resistencias de
magnitud mayor a 1[MΩ]. Graficar Vo, V1, así como las
corrientes que fluyen por R1, R2, R3 y R4.
2) Para el circuito de la Figura 2, obtenga la señal de
voltaje de salida del amplificador, así como las corrientes
que fluyen por R1, R2, y R3 cuando 𝑽𝟏 = 𝐬𝐢𝐧(𝒘𝒕)
tomando como frecuencia 60 [Hz].
Página 1 de 4
VDD
VDD
VDD
4
3
LM124
V1
V+
U1A
OUT
R1
1
2
2
- 11
1M
U1A4
Vo
+
1
V2
15
VOFF = 0
VAMPL = 1
FREQ = 60
VSS
R2
1
2
OUT
R1
1
2
1k
V3
2
- 11
LM124
R4
1
VSS
2
R2
1k
1
R3
1
R3
1
V-
VSS
0
2
V+
+
V1
V-
0 15
0
3
1
2
0
9k
2
Figura 2.
0
Figura 1.
3) Considerando el circuito electrónico de la Figura 3.
a) Grafique V0, si 𝑉1 = 0 [V] y 𝑉2 = 4 sin(𝑤𝑡).
b) Grafique V0, si 𝑉1 = 2 sin(𝑤𝑡) [V] y V2 = 0 [V].
c) Grafique V0, si 𝑉1 = 2 sin(𝑤𝑡) [V] y 𝑉2 = 4 sin(𝑤𝑡) [V].
Considere R1 = 2 [kΩ], R2 = X*R1, R3 = 2X*R1, donde X es
la suma del último dígito de cada ID (para 0 tome X=1).
4) Diseñe un circuito integrador y un circuito
diferenciador, utilizando fuentes de voltaje, capacitores,
resistencias y amplificadores. Según sus diseños obtenga:
a) La tensión de salida de cada circuito (integrador y
derivador)
b) La tensión de salida para las configuraciones de la
Figura 4.
VDD
R3
1
4
2
3
LM124
V1
U1A
R1
1
0
2
2
V+
Vo
+
- 11
OUT
1
V-
V2
Figura 4.
R2
1
0
VSS
2
Si se cambian las señales de entrada por una señal
cuadrada y una señal triangular, ¿Qué sucede con las
señales de salida?
Figura 3.
5) Para los circuitos de las figuras 5 y 6 determine las señales de salida Vo para cada circuito y explique qué sucede
cuando R1 = R3 y R2 = R4. Determine el CMRR a partir de las dos configuraciones.
Página 2 de 4
2
2
0
R4
VDD
1
4
2
3
LM124
V1
2
2
1
V+
1
- 11
OUT
4
2
3
U1A
R1
1
1
2
2
- 11
V2
V-
OUT
1
V-
VSS
R2
1
Vo
0
0
R2
V+
+
LM124
V1
U1A
VDD
Vo
+
R1
1
R4
R3
R3
1
0
VSS
0
1
2
2
Figura 5.
Figura 6.
INFORME
1. Elaborar un informe detallado de la práctica realizada, contemplando los siguientes elementos:
a) Resumen de la práctica realizada.
b) Introducción al tema propuesto en la guía de
experimentación en laboratorio.
Nota: Incluir marco teórico de los elementos o
esquemas utilizados en la práctica.
c) Procedimiento realizado en el desarrollo de la
experimentación en laboratorio.
d) Cálculos analíticos para los diferentes circuitos
electrónicos, así como los argumentos
detallados del funcionamiento de estos.
e) Agregar las respectivas gráficas y curvas
obtenidas por medición, simulación y/o cálculo
analítico para las variables de voltaje y/o
corriente.
f) Añadir fotografía del circuito electrónico físico
realizado en la práctica.
g) Conclusiones de la práctica realizada.
h) Referencias Bibliográficas.
i) Descripción de los autores del documento.
ENTREGA
1. Resolver las preguntas presentadas en el documento guía de laboratorio en formato IEEE considerando las
secciones que notifique el docente según sea el caso.
2. El informe completo (formato IEEE.pdf para artículos) debe ser adjuntado en la plataforma TEMA en la fecha
establecida.
FACTORES DE EVALUACIÓN SECCIÓN TEÓRICA
ÍTEM
1 ANALÍTICO
INDICADOR
VALOR
Determina acertadamente las ecuaciones que permiten
calcular las corrientes para las resistencias de un circuito con
amplificadores operacionales
0.6
Resuelve las ecuaciones planteadas a partir de cálculos
aritméticos y algebraicos para la identificación de corrientes
eléctricas en elementos pasivos de circuitos electrónicos con
amplificadores operacionales
0.6
Calcula correctamente la relación de rechazo en modo común
de un circuito amplificador.
0.4
EVALUACIÓN
Página 3 de 4
2 SIMULACIÓN
Determina correctamente por simulación en la herramienta de
software seleccionada las curvas de voltaje en dispositivos
pasivos para un circuito electrónico con amplificadores
operacionales
0.4
Determina correctamente por simulación en la herramienta de
software seleccionada la respuesta de circuitos en cascada
haciendo uso de integradores y derivadores en tiempo.
0.4
Obtiene por simulación en la herramienta de software
seleccionado las diferencias en la salida de sistemas en cascada
basados en integradores y derivadores.
0.4
SUB-TOTAL
2.6
FACTORES DE EVALUACIÓN SECCIÓN DE EXPERIMENTACIÓN Y LABORATORIO
ÍTEM
3 PRÁCTICA
INDICADOR
PORCENTAJE
Realiza conexiones físicas de elementos correctamente, para
amplificación de señales.
0.2
Realiza conexiones físicas de elementos correctamente, para la
integración y derivación de señales.
0.2
Identifica claramente una configuración inversora haciendo uso
de amplificadores operacionales.
0.4
Identifica claramente una configuración no inversora haciendo
uso de amplificadores operacionales
0.4
SUB-TOTAL
1.2
EVALUACIÓN
FACTORES DE EVALUACIÓN SECCIÓN DE REDACCIÓN Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
TEMA
4 INFORME
INDICADOR
PORCENTAJE
Realiza completamente informes de experimentación en
circuitos electrónicos con amplificadores diferenciales,
incluyendo, resumen, introducción, conclusiones, referencias
bibliográficas, información de autores utilizando el formato IEEE.
0.6
Realiza completamente informes de experimentación en
circuitos electrónicos con amplificadores operacionales,
incluyendo, procedimiento, fotografías, simulaciones, cálculos y
análisis de resultados.
0.6
El informe presentado cuenta con orden según procedimiento e
indicaciones de la guía.
0.2
SUB-TOTAL
1.2
EVALUACIÓN
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