UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ELECTRÓNICA II NRC: 3601 INFORME LABORATORIO 2.2 APLICACIONES AMPLIFICADORES OPERACIONALES INTEGRANTES: AGUIRRE DANIEL CANDELA GALO FLORES DARÍO FECHA: 2017-06-12 SANGOLQUÍ-ECUADOR TEMA DE LA PRÁCTICA: Aplicaciones de los Amplificadores Operacionales OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA: OBJETIVO ESPECÍFICO: Familiarizarse con el amplificador operacional y sus aplicaciones. OBJETIVOS GENERALES: Familiarizarse con el funcionamiento de circuitos amplificador sumador no inversor, amplificador derivador y amplificador integrador. Familiarizarse con el rango de frecuencias de trabajo del amplificador operacional LM741 en los diferentes circuitos propuestos en este laboratorio. MATERIALES Y EQUIPO: Osciloscopio , Multímetro, Generador de señales, fuente de voltaje Cantidad Nombre 1 C.I. 8 - 10 Rs 2 C1 a) Amplificador Sumador Descripción Amp. Operacional Resistencias Capacitor X= 6a + 10b – 2c Si: a = 1.5 V b=1V c=2V b) Amplificador Derivador Señal de prueba: triangular de 500mVp a 1 KHz c) Amplificador Integrador Valor LM741 Cualquier (KΩ) 0.1 uF Señal de prueba: cuadrada de 500mVp a 1 KHz. MARCO TEÓRICO: AMPLIFICADOR SUMADOR El sumador inversor permite la suma analógica de varias señales (con polaridad invertida) sin que exista interacción entre los diferentes generadores de la señal, esto debido al cortocircuito virtual a la entrada del operacional. Se lo conoce también como Amplificador Inversor Multicanal Si se conecta un amplificador inversor de ganancia unitaria a la salida, se tiene un sumador no inverso AMPLIFICADOR DERIVADOR En la salida de Vo se obtiene la derivada de la señal de entrada (Vi), respecto al tiempo, multiplicada por un constante. El circuito se basa en un inversor, en el que R1 se ha sustituido por un condensador. La tensión de salida (Vo) será: Vo = Ic * R AMPLIFICADOR INTEGRADOR La salida es el producto de una constante por la integral de la entrada Para obtener la salida, hay que tener en cuenta la carga (Q), almacenada, entre las placas del condensador Definiendo la carga (Q) en función del voltaje (Vc) y la capacidad (C) del condensador. PROCEDIMIENTO: Para los tres circuitos propuestos, realice la simulación y el siguiente procedimiento en laboratorio: 1.- Realice la simulación. Amplificador Sumador. Amplificador derivador. Amplificador Integrador. 2.- Para el circuito sumador, realice los cálculos para cumplir lo solicitado. Calcule la Ganancia final de cada circuito. ¿Cuál es el voltaje de salida? Amplificador sumador 𝑋 = 6𝑎 + 10𝑏 – 2𝑐 𝑋 = 2(3𝑎 + 5𝑏 – 𝑐) 𝑉𝑂′ = 𝑅4 ( 1.5 1 2 + + ) 𝑅1 𝑅2 𝑅3 1.5 ) 𝑅1 𝑉1 𝑉2 𝑉3 + + ) 𝑅1 𝑅2 𝑅3 𝑉𝑎 = 10𝑘 ( 𝑉1 𝑉2 𝑉3 + + ) 𝑅1 𝑅2 𝑅3 3𝑉1 = 10𝑘 ( 𝑉𝑂 = −𝑅4 ( 𝑉𝑂′ = 𝑅4 ( 𝑉𝑂′ = 10𝑘 ( 1.5 1 2 + + ) 𝑅1 𝑅2 𝑅3 Si 𝑅4 = 10[𝐾Ω] 𝑅1 = 10𝑘 ( 1.5 ) 𝑅1 1.5 ) 3(1.5) 𝑅1 = 3.33 [𝐾Ω] 𝑉𝑏 = 10𝑘 ( 1 ) 𝑅2 5𝑉2 = 10𝑘 ( 𝑅3 = 10𝑘 ( 1 ) 𝑅2 𝑅3 = 10 [𝐾Ω] 𝑉𝑂′ = 2(3𝑎 + 5𝑏 – 𝑐) 1 𝑅2 = 10𝑘 ( ) 5(1) 𝑉𝑂′ = 2(3(1.5) + 5(1) – 2) 𝑉𝑂′ = 15[𝑉] 𝑅2 = 2 [𝐾Ω] 𝑉𝑐 = 10𝑘 ( 𝑉𝐶𝐶 > 𝑉𝑂′ 2 ) 𝑅3 −𝑉3 = 10𝑘 ( 2 ) −(2) 𝑉𝐶𝐶 > 15 𝑉𝐶𝐶 = 18 [𝑉] 2 ) 𝑅3 𝑅 = 1 [𝐾Ω] ∆𝑣1 = − 𝑅6 10𝑘 =− = −3 𝑅5 3.33𝑘 ∆𝑣2 = − 𝑅6 10𝑘 =− = −5 𝑅7 2𝑘 ∆𝑣3 = − 𝑅6 10𝑘 =− = −1 𝑅8 10𝑘 ∆𝑣𝑜 = ∆𝑣1 + ∆𝑣2 + ∆𝑣3 ∆𝑣𝑜 − 9 ∆𝑣𝑜 ′ = − 𝑅9 2𝑘 =− = −2 𝑅10 1𝑘 ∆𝑣 = ∆𝑣𝑜 ∗ ∆𝑣𝑜 ′ ∆𝑣 = 18 𝑉𝑂′ = 𝑅4 ( 𝑉𝑂′ = 10𝑘 ( 𝑉1 𝑉2 𝑉3 + + ) 𝑅1 𝑅2 𝑅3 1.5 1 2 + − ) 3.33𝑘 2𝑘 10𝑘 𝑉𝑂′ 𝑝𝑝 = 7.5 𝑉𝑝𝑝 Amplificador derivador: En el nodo de la entrada inversora del Amp. Operacional se tiene: 𝑖𝐶 + 𝑖𝑅 = 0 𝑖𝐶 = −𝑖𝑅 𝐶 𝑑 𝑉𝑅 𝑉𝐶 = − 𝑑𝑡 𝑅 El capacitor al ser considerado como corto circuito: 𝑉𝑖𝑛 = 𝑉𝐶 𝐶 𝑑 𝑉𝑅 𝑉𝑖𝑛 = − 𝑑𝑡 𝑅 𝑑 𝑉𝑜 𝑉𝑖𝑛 = − 𝑑𝑡 𝑅 𝑑 𝑉𝑜 = −𝑅𝐶 𝑉𝑖𝑛 𝑑𝑡 0.5𝑣 − (−0.5𝑣) 𝑚= 1𝑚𝑠 𝐶 𝑚 = 1000 𝑉𝑜 = −(1000)(0.1 ∗ 10−6 ) 𝑑 1000 𝑑𝑡 𝑉𝑜 = −0.1 𝑉 Amplificador integrador: En el nodo de la entrada inversora del Amp. Operacional se tiene: 𝑖𝐶 + 𝑖𝑅 = 0 𝑉𝑅 𝑑 + 𝐶 𝑉𝑖𝑛 = 0 𝑅 𝑑𝑡 𝑉𝑖𝑛 − 𝑉𝑖𝑛𝑣 𝑑 + 𝐶 𝑉𝑖𝑛 = 0 𝑅 𝑑𝑡 𝑉𝑖𝑛𝑣 = 𝑉𝑛𝑜𝑖𝑛𝑣 = 0 𝐶 𝑑 𝑉𝑖𝑛 𝑉𝑖𝑛 = − 𝑑𝑡 𝑅 El capacitor al ser considerado como corto circuito: 𝑉𝑖𝑛 = 𝑉𝑜 𝑉𝑖𝑛 𝑑𝑡 𝑅𝐶 𝑉𝑖𝑛 ∫ 𝑑𝑉𝑜 = ∫ − 𝑑𝑡 𝑅𝐶 1 ∫ 𝑉𝑖𝑛 𝑑𝑡 𝑉𝑜 = − 𝑅𝐶 𝑑𝑉𝑜 = − Para 𝑉𝑖𝑛 : 𝑚= 0.5𝑣 − 0𝑣 0.5𝑚𝑠 − 0𝑚𝑠 𝑚 = 1000 𝑉𝑜 = − 𝑉𝑜 = − 𝑚 ∫ 𝑉𝑖𝑛 𝑑𝑡 𝑅𝐶 0.5 𝑚𝑠 1000 ∫ 𝑡 𝑑𝑡 (2000)(100 ∗ 10−6 ) 0 𝑉𝑜 = −5000 𝑉𝑜 = −5000 𝑡2 2 (0.5 𝑚𝑠)2 −0 2 𝑉𝑜 = −0.625 𝑚𝑉 3.- Verifique y encuentre en Ancho de banda máximo de los circuitos derivador e integrador, para ello varíe la frecuencia de la señal de entrada desde 1Hz, 100Hz, 500Hz, 1KHz, 10KHz, 50KHz, 100KHz, 500KHz, 1MHz y calcule la ganancia obtenida, así como la forma de onda encontrada. Amplificador Derivador: Frecuenci Valor Simulado Valor Medido a 1 [Hz] Cálculo de error: 2.512 𝑉𝑝𝑝 − 1.16𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 2.512 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 53.82% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 𝑉𝑂 2.512𝑉𝑝𝑝 = = 22.22 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =1.16 100 [Hz] Cálculo de error: 17.590𝑉𝑝𝑝 − 19 ∗ 100% 17.590 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 8.02% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 𝑉𝑂 17.590𝑉𝑝𝑝 = = 22 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑝𝑝 = = 19 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 500 [Hz] Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 17.594 𝑉𝑝𝑝 − 18𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 17.594 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 2.3% 𝑉𝑂 4.890𝑉𝑝𝑝 = = 17.594 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =18 1[kHz] Cálculo de error: 17.607 𝑉𝑝𝑝 − 18𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 17.607 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 2.23% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 𝑉𝑂 2.39𝑉𝑝𝑝 = = 17.607 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =18 10 [KHz] Cálculo de error: 14.863 𝑉𝑝𝑝 − 18𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 14.863 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 21.10% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 𝑉𝑂 = 𝑉𝑖 255.5 𝑚𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 14.863 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =18 50 [KHz] Cálculo de error: 2.827 𝑉𝑝𝑝 − 4.24𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 2.827 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 49.98% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 𝑉𝑂 2.827𝑉𝑝𝑝 = = 2.827 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =4.24 100 [KHz] Cálculo de error: 1.273 𝑉𝑝𝑝 − 2.12𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 1.273 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 66.53% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 𝑉𝑂 5.25𝑚𝑉𝑝𝑝 = = 1.273 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =2.12 500 [KHz] Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 314.747𝑚𝑉𝑝𝑝 − 298𝑚𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 314.747 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 5.31% 𝑉𝑂 314.747𝑚𝑉𝑝𝑝 = = 0.31 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =0.2 1 [MHz] Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 133.925𝑚𝑉𝑝𝑝 − 346𝑚𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 133.925𝑚 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 158% 𝑉𝑂 1.24𝑚𝑉𝑝𝑝 = = 0.1 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =0.3 Grafica de respuesta a la frecuencia Amplificador Integrador: Frecuen Valor Simulado cia Valor Medido 1 [Hz] Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 22.22 𝑉𝑝𝑝 − 23.4𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 22.22 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 5.31% 𝑉𝑂 22.22𝑉𝑝𝑝 = = 22.22 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =23.4 Cálculo de error: 22.22 − 23.4 ∗ 100% 22.22 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 5.31% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 100 [Hz] Cálculo de error: 22 𝑉𝑝𝑝 − 21.6 ∗ 100% 22 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 1.81% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 𝑉𝑂 22𝑉𝑝𝑝 = = 22 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = Cálculo de error: 22 − 21.6 ∗ 100% 22 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 1.81% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 𝑉𝑂 𝑉𝑝𝑝 = = 21.6 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 500 [Hz] Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 𝑉𝑂 4.890𝑉𝑝𝑝 = = 4.89 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 4.89 𝑉𝑝𝑝 − 4.44𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 4.89 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 9.2% ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =4.44 Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 4.89 𝑉𝑝𝑝 − 4.44𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 4.89 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 9.2% 1[kHz] Cálculo de error: 2.39 𝑉𝑝𝑝 − 2.24𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 2.39 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 6.27% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 𝑉𝑂 2.39𝑉𝑝𝑝 = = 2.39 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = Cálculo de error: 2.39 𝑉𝑝𝑝 − 2.24𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 2.39 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 6.27% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =2.24 10 [KHz] Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 𝑉𝑂 = 𝑉𝑖 255.5 𝑚𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 255.5 𝑚𝑉𝑝𝑝 − 252𝑚𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 255.5 𝑚𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 1.36% ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 0.22 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =0.22 Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 0.22 − 0.22 0.222 ∗ 100% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 0% 50 [KHz] Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 23.48 𝑉𝑝𝑝 − 328𝑚𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 23.48 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 3.38% 𝑉𝑂 22.052𝑉𝑝𝑝 = = 0.02 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 23.48 𝑉𝑝𝑝 − 328𝑚𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 23.48 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 3.38% 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =0.3 100 [KHz] Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 5.25𝑚 𝑉𝑝𝑝 − 298𝑚𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 5.25 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 4.28% 𝑉𝑂 5.25𝑚𝑉𝑝𝑝 = = 0.005 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =0.2 Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 5.25𝑚 𝑉𝑝𝑝 − 298𝑚𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 5.25 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 4.28% 500 [KHz] Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 1.29𝑚𝑉𝑝𝑝 − 298𝑚𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 1.29𝑚 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 94% 𝑉𝑂 1.29𝑚𝑉𝑝𝑝 = = 1.29 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 1.29𝑚𝑉𝑝𝑝 − 298𝑚𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 1.29𝑚 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 94% 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =0.2 1 [MHz] Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia (∆v) ∆𝑣(𝑠𝑖𝑚) = 1.24𝑚 𝑉𝑝𝑝 − 346𝑚𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 1.24 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 96% 𝑉𝑂 1.24𝑚𝑉𝑝𝑝 = = 0.001 𝑉𝑖 1𝑉𝑝𝑝 ∆𝑣(𝑚𝑒𝑑) = Cálculo de error: 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 1.24𝑚 𝑉𝑝𝑝 − 346𝑚𝑉𝑝𝑝 ∗ 100% 1.24 𝑉𝑝𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 96% Grafica de respuesta a la frecuencia 5.- Compare con los resultados simulados, y exponga sus conclusiones. Amplificador sumador: Gráfica simulada Gráfica real 𝑉𝑂 𝑉𝑖 = 𝑉𝑝𝑝 1𝑉𝑝𝑝 =0.3 Error 7.539𝑉𝑝 − 7.1𝑉𝑝 ∗ 100% 7.539𝑉𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 5.82% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia simulada Ganancia real 𝑉𝑂 7.539 𝑉𝑝 ∆𝑣 = = = 15.01 𝑉𝑖 0.502 𝑉𝑝 ∆𝑣 = 𝑉𝑂 7.1𝑉𝑝 = = 12.678 𝑉𝑖 0.560𝑉𝑝 Error 15.01 − 12.678 ∗ 100% 15.01 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 15.53% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Los resultados obtenidos se acercan mucho a los simulados y estos a los teóricos dando un resultado exitoso sobre la implementación del amplificador sumador. Amplificador derivador: Gráfica simulada Gráfica real Error 9.406𝑉𝑝 − 9𝑉𝑝 ∗ 100% 9.406𝑉𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 4.316% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia simulada Ganancia real 𝑉𝑂 9.406 𝑉𝑝 ∆𝑣 = = = 19.19 𝑉𝑖 0.49 𝑉𝑝 ∆𝑣 = 𝑉𝑂 9 𝑉𝑝 = = 17.578 𝑉𝑖 0.512𝑉𝑝 Error 19.19 − 17.578 ∗ 100% 19.19 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 8.4% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Los resultados obtenidos se acercan mucho a los simulados y estos a los teóricos dando un resultado exitoso sobre la implementación del amplificador derivador al igual que cumple con una de sus características de convertir una señal triangular en cuadrada. Amplificador integrador: Gráfica simulada Gráfica real Error 1.231𝑉𝑝 − 1.18𝑉𝑝 ∗ 100% 1.231𝑉𝑝 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 4.14% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Ganancia simulada Ganancia real 𝑉𝑂 1.231 𝑉𝑝 ∆𝑣 = = = 2.46 𝑉𝑖 0.5 𝑉𝑝 ∆𝑣 = 𝑉𝑂 1.8 𝑉𝑝 = = 3.21 𝑉𝑖 0.56𝑉𝑝 Error 2.46 − 3.21 ∗ 100% 2.46 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = 30.4% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟% = Los resultados obtenidos se acercan mucho a los simulados y estos a los teóricos dando un resultado exitoso sobre la implementación del amplificador integrador al igual que cumple con una de sus características de convertir una señal cuadrada en triangular. CONCLUSIONES: Se pudo comprobar la utilidad del amplificador sumador y su gran eficiencia al momento de implementarlo en el laboratorio, la operación algebraica no tiene mucho error. El amplificador derivador muestra un gran ancho de banda de funcionamiento, lo que permite una gran precisión del circuito. Sin embargo, a altas frecuencias se produce inestabilidad y la señal de salida se desplaza, es por esto que se recomiendo usar una resistencia en paralelo para reducir este error. En el circuito impuesto, no mostro mucho desplazamiento, por lo que no fue necesario. Al realizar el amplificador integrador, se pudo observar que la gráfica voltaje-frecuencia se muestra diferente a las demás configuraciones, por lo que se hizo complicado encontrar el ancho de banda máximo, y por esta razón también se acorto demasiado el mismo, por lo que a poca frecuencia este circuito funciona óptimamente. Para determinar el ancho de banda del circuito es posible emplear la forma de la onda, se debe buscar un rango de frecuencias en donde la onda de salida sea la correspondiente al circuito, es decir que si se espera una onda triangular esta debe ser concretamente triangular. RECOMENDACIONES: Se debería comprobar la validez de los anchos de banda con los valores de la ganancia en voltios o decibeles ya que esto muestra la estabilidad de la señal. Disponer de un repuesto de cada amplificador operacional utilizado en caso de cualquier daño producido en cualquiera de estos puedan ser reemplazados. Asegurarse que el nivel de voltaje de salida del amplificador operacional sea menor que la alimentación del mismo para que la señal no sufra ningún tipo de recorte. BIBLIOGRAFÍA: Electrónica: Teoría de Circuitos, Robert Boylestad y Louis Nashelsky, 10ma Edición, 2009, Prentice Hall, disponible en la biblioteca de la universidad. Principios De Electrónica, Paúl Malvino, 6ta Edición, 2000, Mc. Graw Hill, disponible en la biblioteca de la universidad. Amplificadores Operacionales Y Circuitos Integrados Lineales, 5ta EdiciónRoberht Coughlin, 1999, Prentice Hall, disponible en la biblioteca de la universidad.
