Trabajo Practico N° 5 Aplicaciones no lineales de los amplificadores operacionales

a)

  b), c) y d)

       Analizaremos el comportamiento del circuito a partir de grafricos.

Vin= 5 Vpico

Vout= 5,78 Vpico

Vin= 10 Vpico

Vout= 5,91 Vpico

Vin= 1 Vpico

Vout= 5,31 Vpico

Al observar los diferentes gráficos, podemos ver que al aplicarle diferentes valores de tensión en la entrada, la salida queda fija en aproximadamente 5 V .Entonces podemos decir que el circuito se comporta como un limitador de tensión en este caso limitandolo en un rango aproximado de 5,3 Vpico - 5,91 Vpico.

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Trabajo Practico n° 4 AO Integrador y Derivador

1)
a)

 

 b)

c)   

Para determinar la frecuencia de corte, nos fijamos la ganancia maxima en dB y le restamos 3dB, y asi obtenemos la freciencia de corte, y en el caso particular de esta grafica tambien obtenemos su ancho de banda.

Aca podemos observar que la ganancia maxima es aproximadamente 20dB

entonces 20dB-3dB=17dB

En esta grafica vemos como la ganancia cayo 3dB, siendo esta aproximadamente 17dB.

Como en esta grafica no hay Frecuencia de corte inferior podemos determinar el ancho de banda, siendo este desde 0 Hz hasta 157,689 Hz. Bw = 157,689

d) y f)

  Aca graficamos la respuesta en frecuencia de la fase par aun rango de 1hz a 100khz, seleccionando la escala lineal del angulo de la fase desde 90° a 180° y determinamos el valor de la fase a las frecuencias 100hz 1Khz 5Khz

f)

                        Este circuito se comporta como un Filtro Pasa altos.

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2)

a) 

b)

En el canal A (Señal marilla) la señal cuadrada es convertida y amplificada en una señal Triangular y sale por el Canal B (Señal Roja)

c)

                                                      Grafico con Onda cuadrada a 1Khz

Grafico con onda cuadrada a 5Khz

d)

Grafico con onda triangular a 1Khz

Grafico con onda triangulo a 5Khz

3)

a)

b)Grafico de la respuesta en frecuencia ,para un rango de 1Hz a 20 KHz y una ganancia desde 0 dB a 20 dB

4)

a)

Trabajo Practico N° 3 Amplificador Operacional Respuesta en Frecuencia

1)
a) y b)Dibujamos el circuito utilizando el software aplicado y le aplicamos en la entrada una señal senoidal de 10hz 25mVp

c) y d)
          Verificamos practicamente realizando una simulacion con el ms, el valor de la tension de salida del sistema y calculamos el valor de la ganancia en dB y luego lo repetimos para distintos valores de Frecuencia.

e)

 f) Determinamos la Frecuencia de corte cuando la ganancia de tensión es de -3 dB

g)

h) Realizamos las mismas operaciones de los puntos anteriores, pero en este circuito. Aplicamos a la entrada una señal senoidal de 10 Hz 25mVp.Verificamos prácticamente el valor de la tensión a la salida del sistema, y calculamos el valor de la ganancia de tensión y la expresamos en dB. Luego repetimos esto pero con distintos valores de frecuencia:

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2) a) y b) Primero aplicamos una señal senoidal de 10Hz 25mVp al siguiente circuito, utilizando el multisim:

c) y d) Ahora verificamos prácticamente realizando una simulación con el multisim, el valor de la tensión de salida, y calculamos el valor de la ganancia de tensión y la expresamos en dB, y luego lo repetimos para distintos valores de frecuencia como se observa en la siguiente tabla:

e) Con los valores obtenidos en la tabla determinamos la curva de la respuesta en frecuencia, graficando la variación de la ganancia de tensión en dB, en función de la frecuencia en escala logarítmica:

f) Luego determinamos las frecuencia de corte, marcando dichos valores en la curva, y también el ancho de banda de la respuesta en frecuencia:

La fila sombreada de color gris indica la frecuencia de corte. (Fc = 200kHz)

El ancho de banda (Bw) va desde 10 Hz hasta 200kHz.

g)

 

h) 

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3)

a)yb)Aplicamos un ciclo de actividad del 50%

c)
Tanto la tencion de entrada como la de salida son igual a 1V:

Tambien tubimos que calcular la velocidad maxima de cambio de estado la cual se llama slew rate del circuito armado mediante el software aplicado.

 

d)Repetir el punto anterior con los siguientes amplificadores operacionales AD8551,MC1458,TL081.

e)Tuvimos que comparar los valores reales slew rate con los que ya estaban establecidos en el amplificador operacional y luego completar la tabla de valores correspondiente.

concluciones:

En este tp pudimos observar la slew rate para los ditintos A.O y luego compararlos con los que ya vienen preestablecidos por A.O esto se logra mediate la siguiente formula: dx/dy entre el 10 y el 90% de la tension, tambien tuvimos que variar la frecuencia hasta poder encontrar la Fcs en -3 dB

Trabajo Practico N°2 Amplificador opracional en circuitos multietapas.

1)
   a) Hallamos la expresion de la amplificacion de tension del siguiente circuito.

b) Verificamos practicamente el valor de la tensión Vo. Al calcular la amplificación con los valores dados nos da una amplificacion de -50 Veces la cual comprovamos con el multisim.

 

Tomando los valores del canal A (Entrada) y el canal B (salida) calculamos y comprobamos que la amplificación es de -50 Veces.

c)Al variar el valor de R8 comprobamos que varìa la tensòn de salida, por tanto tambièn varìa la ganacia de tension del circuito.Cuanto mayor sea la resistencia, menor va a ser la tension de salida y caunto menor sea la resistencia  mayor es la tensiòn de salida.

2)

   a / b) Realizando la simulación con el multisim, verificamos el valor de la tensiones de entrada y salida del siguiente circuito:

                                         

Señal de entrada: (escala: 500 us/Div y 500mv/Div) 

                                          

Señal de salida: (escala: 500 us/Div y  1 V/Div)                     

c) Ahora comprobamos analíticamente el circuito anterior: 

                                 

d) Por ultimo, calculamos la potencia en la RL:

                                                   

                                                     

e)Utilizando el multimetro, verificamos la tensión de salida del siguiente circuito :

f) Ahora utilizando el osciloscopio, graficamos las señales de entrada y salida del circuito:

Escala utilizada: (500 us/Div y 500 mV/Div) para ambos canales A y B.

g)Luego, comprobamos analíticamente el circuito anterior:

h)Y por ultimo, calculamos la potencia en la RL2:

3)

a) Armamos el siguiente amplificador de intrumentacion:

b) Verificamos con el multisim el valor de la tensión a la salida del sistema del circuito:

Señal de salida del sistema: (500 us/Div y 5 V/Div) con R11= 0:

A medida que aumentamos el valor del potenciometro R11, observamos como va disminuyendo el valor de la tensión de salida de la siguiente forma:

c) Graficamos con el osciloscopio la señales de entrada y salida máxima y mínima del circuito:

Señal de entrada (escala: 1 ms/Div y 10 mV/Div ):

Señal de salida mínima (escala: 500 us/Div y 1V/Div) con R11 en su valor máximo :

Señal de salida máxima (escala: 500 us/Div y 2V/Div) con R11 en su valor mínimo:

d) Ahora verificamos prácticamente para el valor de la tensión de salida máximo, el valor de la ganancia diferencial, aplicando el teorema de superpocision haciendo cero la ceñal V3:

e) Luego verificamos prácticamente para el valor de la tensión máximo, el valor de la ganancia en modo común,aplicando el teorema de superposición haciendo cero las señales V1 y V2:   

Con los valores de las ganancias obtenidos en los puntos D y E determinamos la razón de rechazo de modo común (CMRR) obteniendo así el siguiente resultado:

F)Tuvimos que hallar la tensión de salida del circuito de manera teórica planteando las siguientes ecuaciones: 

Luego de haber despejado las todas las ecuaciones de los circuitos operacionales reemplazamos Vx en la ecuación final de U3C y obtendremos la siguiente ecuación:

 reemplazando las tensiones de salida de los U1A y U2B obtendremos la expresión final de la tensión de salida del circuito amplificador de instrumentación que es la siguiente: 

                 

CONCLUSIONES

En este trabajo practico pudimos observar que variando R11 controlamos la ganancia del circuito, también comprobamos que la amplificacion  de  modo diferencial es muy elevada a comparación con la de modo común que es prácticamente igual a 0 y otra de las cosas a tomar en cuenta fue el CMRR(la relación de rechazo de modo común)que atreves de métodos analíticos pudimos comprobar que es muy elevado.