El Amplificador Operacional

Laboratorio de Electrónica II
Departamento de Arquitectura de Computadores y Automática
Práctica 1
El Amplificador Operacional
Objetivo
El objetivo de la presente práctica es aplicar los conceptos básicos sobre
amplificadores operacionales que se ha estudiado en clase de teoría. A lo largo de la
práctica el alumno obtendrá las características de transferencia de un amplificador
operacional tanto mediante simulación como con el montaje del circuito en el
entrenador.
Descripción
1.- Estudio analítico de la característica de transferencia del circuito:
Antes de simular y de realizar “físicamente” el circuito el alumno, como
cualquier “diseñador de circuitos electrónicos”, debe realizar un análisis del circuito
electrónico a implementar.
El alumno debe analizar el circuito de la figura hallando analíticamente al valor
de VO/VA para distintos valores de VB.
Representar gráficamente la función de transferencia para VB = 0V y VB = 1V
hallando los puntos en los cuales el amplificador operacional deja de comportarse de
manera ideal.
En todos los casos los valores de polarización del amplificador operacional son
+10 y –10 voltios.
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Departamento de Arquitectura de Computadores y Automática
2.- Estudio con Pspice de la característica de transferencia de la
configuración inversora:
Simular la configuración inversora para VB con un valor fijo de 0V y VA
variando de forma continua (realizando un ‘DC Sweep’) hasta saturar claramente el
amplificador operacional.
Simular la configuración inversora para VB con un valor fijo de 1V y VA
variando de forma continua (realizando un ‘DC Sweep’) hasta saturar claramente el
amplificador operacional.
El modelo que define el amplificador operacional es el UA741. La patilla 2 es la
entrada negativa (-); la patilla 3 es la entrada positiva (+); y la patilla 6 es la salida. La
polarización se realiza por las patillas 4 y 7 a –10V y 10V respectivamente. El resto de
patillas se dejan al aire.
3.- Implementación del circuito en el entrenador:
Montar el circuito en configuración inversora en el entrenador.
Obtener los valores de salida para distintos valores de VA fijando VB a 0V,
representar estos valores gráficamente.
Obtener los valores de salida para distintos valores de VA fijando VB a 1V,
representar estos valores gráficamente.
4.- Comparación de los resultados experimentales:
Si introducimos en un amplificador operacional (A.O.) una cierta tensión de
entrada, a la salida obtendremos esa misma tensión de entrada multiplicada por la
ganancia Vo=A(Vi). Por ejemplo. Si un A.O. tiene una ganancia de 100.000 e
introducimos una tensión de 1 voltio, se comprende fácilmente que a la salida no
tendremos 100.000 voltios, sino que la tensión de salida estará limitada por la tensión de
alimentación, por consiguiente la máxima tensión de salida de un A.O. es la tensión de
alimentación, más exactamente el 90% de dicha tensión de alimentación; cuando el
A.O. está en esta situación se dice que está saturado.
Compara y comenta los valores obtenidos en los puntos anteriores para
ganancia, voltaje de saturación y limites de la zona lineal en los puntos anteriores.