Actividad Práctica. Reporte 1 Solución de problemas de procesos Profesor: Campus 19 ago 2024 1. Adjuntar las formas de onda solicitadas para la configuración inversora. Determinar la ganancia real del amplificador a base de las amplitudes medidas con el osciloscopio. Analizar los resultados obtenidos. Presentar el esquemático del circuito. Nuestra señal de entrada es baja y de poco voltaje y al meterla por la parte inversora vemos como la realimentación negativa nos desfasa 180 grados y la ganancia es cercana al valor de 10. Para calcular la ganancia de este caso es : 𝐺𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 = 𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑉𝑖𝑛 Por lo que al hacer el cálculo: 2.03 v / 210 mv = 9.666 2. Adjuntar las formas de onda solicitadas para la configuración no inversora. Determinar la ganancia real del amplificador a base de las amplitudes medidas con el osciloscopio. Analizar los resultados obtenidos. Presentar el esquemático del circuito Como en el caso anterior la ganancia se calcula de la misma manera, podemos ver como entra un voltaje pequeño y sale uno de aproximadamente 2 voltios a su vez vemos como la amplitud de la onda se reduce y aumenta la potencia Ganancia real = 2.33 v / 410 mv = 5.6829 Valor muy cercano a la ideal 3. Reportar el voltaje de saturación positivo y negativo según la configuración seleccionada en el punto 3. Adjuntar la forma de onda capturada.Analizar los resultados obtenidos. En nuestro caso usamos un circuito no inversor, por lo que podemos ver como el voltaje negativo es ligeramente mayor que el negativo, debido a la realimentación de dicho signo. Voltaje de saturación positivo: 14.1 V Voltaje de satruación negativo: -14.5 V 4. Presentar las mediciones para el circuito original y las dos modificaciones del punto 4. Analizar y explicar el propósito del seguidor voltaje en la configuración final del sistema. Circuito 3 Modificaciones: No se realizaron ningún tipo de modificación. Voltaje obtenido: 10.15 V Circuito 4 Modificaciones: Se agregó una resistencia R3 (1.5k) en paralelo con R2, por lo que la medición de voltaje se hizo dentro de los parámetros de estas resistencias. Voltaje obtenido: 0.921 V Circuito 5 Modificaciones: El amplificador funciona como nuestro seguidor de voltaje, donde la entrada del no inversor va en unión de R1 y R2 y la salida fue conectada a la R3, ahí mismo se midió el voltaje. Voltaje obtenido: 10.11 V Analizando los resultados, podemos decir gracias a la modificaciones realizadas las mediciones de voltaje serán distintas como en el circuito 4 al añadir la R3 en paralelo con R2 la resistencia va disminuyendo significativamente dando como resultado una caída de voltaje mayor en comparación a R1, y en la forma paralela es menor el voltaje. El propósito del seguidor voltaje que también es conocido como un buffer sirve como un aislamiento en las entradas de R1/R2 sobre R3 para evitar afectaciones en el divisor de voltaje. Se tendrá una ganancia unitaria manteniendo el mismo voltaje (entrada-salida) además que se obtendrá una impedancia alta en la entrada y baja en la salida. 5. Explicar las diferencias entre un amplificador a base de transistores bipolares de juntura (BJT) y un amplificador a base de transistores de efecto de campo (FET). BJT Son dispositivos semiconductores de tres capas de material P positivo y N negativo formando uniones PNP o NPN dependiendo de la aplicación que se le vaya a dar, son utilizados en baja señal como amplificador de audio y frecuencias, tienen alta ganancia y bajo ruido, también en circuitos de conmutación y regulación de voltaje. FET De igual manera un dispositivo semiconductor de unión de efecto de campo, no tienen uniones como el anterior y funcionan mediante el efecto de modulación de un campo eléctrico en una región son utilizados en altas frecuencias y alta impedancia de entrada, como amplificadores de señal débil y circuitos de conmutación de alta velocidad. Diferencias: - Estructura física y su principio de funcionamiento, BJT controlan el flujo de corriente y los FET utilizan un campo eléctrico para regular corriente - BJT de baja señal y FET de alta señal - Ganancia alta en BJT, FET con alta impedancia de entrada - BJT para aplicaciones de alta potencia de salida y FET aplicaciones de baja potencia y alta frecuencia energética 6. Explicar el propósito de que un amplificador no disponga de un capacitor de compensación de frecuencia interna. Exponer ventajas y desventajas de esta configuración Los capacitores son utilizados como parte de un filtro para la señal de salida de un AMOP, dependiendo la aplicación se usa o no este, se posicionan en la realimentación negativa por lo que se desfasa 180 grados la señal controlando el ancho de banda, se pierde algo de ganancia, aunque evitan la oscilación hay casos que la potencia de salida es lo más importante. Ventajas: - Diseño compacto y flexible para condicionar la señal de salida con compensación externa - Personalizar la compensación interna lo máximo posible con lo mínimo y acondicionar la salida con otros circuitos o dispositivos - Dependiendo el uso puede resultar en una mejora de rendimiento Desventajas: - Ocupa un diseño más complejo de crear y comprender - Mayor gasto para obtener la compensación externa - PCB’s más grandes 7. Conclusiones y recomendaciones individuales acerca de la práctica Referencias bibliográficas: - Cuál Es La Diferencia Entre Un Transistor BJT Y Un FET. (2024). Microscopio.pro. Retrieved August 20, 2024 from https://www.microscopio.pro/diferencia-entre-transistor-bjt-y-fet/ - Compensación de frecuencia _ AcademiaLab. (n.d.). Retrieved August 20, 2024 from https://academia-lab.com/enciclopedia/compensacion-de-frecuencia/ - Op-amp: ¿qué es la compensación de frecuencia interna? - Electronica. (n.d.). Retrieved August 20, 2024 from https://electronica.guru/questions/8793/op-amp-que-es-la-compensacion-de-frecuencia-inter na - Juan, C. G. (2020, diciembre 3). ▷ 【 AMPLIFICADOR SEGUIDOR DE VOLTAJE 】 Análisis y Ejemplos. Amplificadores.info; Amplificadores. https://amplificadores.info/amp-op/seguidor-de-voltaje
