AO (Amplificador Operacional) AOP

Objetivos:
Estudio de las aplicaciones básicas con un AOP.
Interpretación de la hoja de datos.
Experimentación de los conceptos teóricos ya adquiridos.
Circuitos a utilizar:
Se utilizaran los 3 circuitos siguientes.
Circuito Sumador No Inversor
Circuito Sumador Inversor
Circuito Restador
Desarrollo Teórico del TP:
Para cada uno de los circuitos se deberá obtener la ecuación de transferencia entre salida y entrada/s, es decir:
Vo = f (V1, V2)
Desarrollo practico del TP:
Se deberá aplicar en cada circuito señales de entrada en fase y en contrafase, con una amplitud no mayor a
1Vp y con una frecuencia de 1Khz. (+/− 10%)
Para obtener señales en contrafase se sugiere el siguiente circuito:
*Como circuito desfasador utilizamos un AOP no inversor, cuya salido Vo se reemplaza por la señal V2.
Circuito Desfasador
1
En el circuito desfasador, se debe inyectar una señal proveniente del generador de audio frecuencia, de forma
tal que en V1 y en V2 aparezcan señales en contrafase tal que no superen 1Vp(Respecto de masa). Cabe
acotar que el trafo debe ser un tipo driver con punto medio en el secundario y que los valores de los
componentes pueden variar de acuerdo a las características del trafo, por lo tanto se deberá tener en cuenta
para cambiarlos de acuerdo a las necesidades.
En el caso de inyectar señales en fase (para cada uno de los circuitos), estas se aplicaran con amplitudes
distintas disponiéndose para tal fin el diseño de un divisor de impedancia apropiado. Para cada uno de los
casos, se visualizara en el osciloscopio la señal de salida y se verificara, comparándola con la obtenida
previamente en forma teórica. También se armara un cuadro de mediciones donde se volcaran todos los datos
obtenidos en forma teórica y practica, cuidando que el error relativo este dentro del +/− 10%. De ser
necesario, se realizara la corrección correspondiente.
Nota: En el circuito Sumador Inversor, para efectuar las mediciones se deberá colocar el preset en 180 K.
Representaciones gráficas:
Para cada caso se graficarán las señales obtenidas con el osciloscopio, indicando las escalas utilizadas y los
puntos notables.
Cuestionario:
1.− Para el circuito de la figura Nº 1, que sucedería si coloca como señal en V2 una continua de 1V? .
Implemente prácticamente , grafique y comente.
2.− Para el circuito de la figura Nº 1, se pueden inyectar señales con la misma amplitud y distinta frecuencia?.
Cuales son los limites?
3.− Para el circuito de la figura Nº 2 , que sucede a la salida cuando se varia el preset?. Realice 8 mediciones
variando el preset . arme un cuadro de valores donde se volcaran los valores medidos y en base a estos
comente.
4.− En el circuito Nº 2 que sucede si se cortocircuita el preset?. Implemente prácticamente y comente.
5.− Para el circuito de la figura Nº 3, calcule la impedancia de entrada vista por cada uno de los generadores
de entrada , indicando las consideraciones hechas para tal fin. Compárelas y comente.
6.− Para el circuito de la figura Nº 3, que sucedería si se inyecta una señal de 5 V de continua en V2?.
Implemente y comente.
Circuito sumador no inversor:
Señales en contrafase:
Dos señales de la misma amplitud en contrafase dan teóricamente una salida nula , pero debido a que el
desfasamiento y las amplitudes no son exactas se obtiene a la salida una pequeña señal de 15 mv.
Vin = 1 Vp Vo = 15 mv
Señales en fase: Señales de diferente amplitud.
V1 = 0,7 V V2 = 0,226 V R3 = 100 K R4 = 1 M
2
Vo medida = 2,7 V
Vo calculada = 3,3 V
Si en V2 se coloca una tensión de continua de 1 V , la salida estará desplazada hacia arriba 1 V , por lo que el
valor medio de la salida ya no será cero.
Es posible inyectar dos señales con la misma amplitud y distinta frecuencia , lo que se llama modulación en
frecuencia. Los limites son la frecuencia que soporta el AOP , en nuestro caso 1 MHz.
Circuito Sumador inversor:
V1 = 0,565 V V2 = 0,565 V R1 = 187 K
Salidas en fase:
R
Vin pr
Vo
200K
0,565V
0,28V
168K
0,565V
1,76V
107K
0,565V
2,12V
74K
0,565V
2,82V
55K
0,565V
2,53V
43K
0,565V
4,24V
36K
0,565V
4,94V
26K
0,565V
6,36V
Salidas en contrafase:
R
Vin pr
Vo
200K
0,565V
36mV
193K
0,565V
28mV
187K
0,565V
0V
182K
0,565V
28mV
119K
0,565V
0,42V
98K
0,565V
0,707V
51K
0,565V
2,12V
30K
0,565V
4,24V
19K
0,565V
7,07V
La fase responde a la entrada que presenta menor impedancia.
Si se cortocircuita el preset de 200K, la ganancia del amplificador se va de control, subiendo
precipitadamente, produciendo a la salida un recorte, que ocurre a la tensión de alimentación del operacional
menos la tensión de saturación.
Circuito Restador:
R1 = 100K R3 = 100K R2 = 100K Vin = 1Vp Vo = 28mV (en fase)
Señales en contrafase
La amplitud es igual a Vi pero de distinta fase
3
4
5