Objetivos específicos Materiales y equipo Objetivos generales

Electrónica II. Guía 1
1
Facultad: Ingeniería.
Escuela: Electrónica.
Asignatura: Electrónica II.
Lugar de ejecución: Fundamentos Generales (Edificio
3, 2da planta).
AMPLIFICADOR INVERSOR Y NO INVERSOR.
Objetivos generales
•
Discriminar las condiciones que permiten al Amplificador Operacional funcionar “como si
fuera” un dispositivo Ideal y en cuales (condiciones) no lo hace.
Objetivos específicos
•
Implementar dos amplificadores utilizando Op Amp, uno Inversor y otro No Inversor.
•
Realizar la implementación de forma segura tanto para los dispositivos electrónicos como para
las personas que lo realizan.
•
Identificar en la operación de los amplificadores los fenómenos de la Saturación, Voltaje de
desvío de entrada, Velocidad de respuesta y Voltaje de offset.
Materiales y equipo
•
1 Unidad PU-2000 con PU-2200.
•
1 Osciloscopio de doble trazo.
•
1 uA741
•
2 Resistores de 1 KΩ
•
1 Resistores de 2.2 KΩ
•
1 Resistores de 4.7 KΩ
•
2 Resistores de 10 KΩ
•
1 Resistores de 33 KΩ
•
1 Resistores de 82 KΩ
•
1 Resistores de 100 KΩ
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Electrónica I. Guía 1
•
2 cables de conexión para osciloscopio.
•
2 Cables de conexión para el multímetro.
•
5 Cables de conexión para el PU-2000.
•
1 Pinza
•
1 Cortadora de alambre
•
Cable telefónico
Procedimiento
PARTE I. AMPLIFICADOR INVERSOR.
1. Asegurese que el PU-2000 está apagado y todos los controles desactivados o ajustados a
su valor mínimo.
2. Ajuste las fuentes variables PS-1 y PS-2 a +10V y -10V respectivamente, luego apague el
PU-2000.
3. Utilizando la distribución de terminales que se muestra en la Figura 1a implemente el
circuito que observa en la figura 1b, pero no encienda el PU-2000 aun.
NOTA: Utilice R1 = 10 kΩ, R2 = 10 kΩ y Rload = 1.0 kΩ.
(b)
(a)
Figura 1. (a) Distribución de terminales del uA741. (b) Implementación del Amplificador Inversor.
Electrónica II. Guía 1
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4. Conecte el osciclocopio de manera que pueda observar de forma simultanea tanto la señal
de entrada (Ch-1) como la de salida (Ch-2).
5. Utilice como señal de entrada “Vin” el Generador de Señales del PU-2000, para
proporcionar al circuito una señal senoidal de 1.0 Vp y 1.0 kHz.
6. Usando el osciloscopio determine el valor del voltaje de salida y el ángulo de desfase entre
las señales.
7. Anote sus resultados en la fila correcta de la Tabla 1.
¿Nota algún fenómeno como distorsión u otro inesperado? _________
8. Repita el proceso anterior para los otros valores de R2.
R2
(kΩ)
Vin
(Vp)
Vout
(Vp)
A(V/V)
Use el valor
absoluto
Angulo
(grados)
I Rload
(mAp)
I R2 (mAp)
1
2.2
4.7
10
33
82
100
Tabla 1. Amplificador Inversor.
9. Cambie el valor de R2 a 33 kΩ.
10. Incremente el valor de Vin hasta que observar claros signos de saturación en la salida.
11. En la figura 2 trace la imagen que observa en el osciloscopio.
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Electrónica I. Guía 1
Ajustes del Osciloscolpio:
Canal 1: ____________________ V/div
Canal 2: ____________________ V/div
Time/DIV: ____________________ mseg/div
NOTA IMPORTANTE:
En la imagen debe indicar la posición del nivel de
referencia de voltaje (GND), además debe indicar
el malór máximo y mínimo de cada una de las
señales observadas. De no seguir esta indicación
se considerará que sus imagen no cumple los
requerimientos.
Figura 2. Amplificador Inversor en estado de saturación.
12. Cambie el valor de R2 a 10 kΩ.
13.Utilice como señal de entrada del circuito la señal “TTL OUTPUT” y observe en
el osciloscopio tanto la señal de entrada como la salida.
NOTA: Invierta la señal del canal 2.
¿Nota alguna distorsión en la señal amplificada? ______________
14. Incremente la frecuencia en un factor de 10 ¿Hay cambios? __________
15. Incremente la frecuencia y trace la imagen que observa en la Figura 3.
16. Apague el PU-2000 y ajuste todos los controles al mínimo o en su defecto desactívelos.
Electrónica II. Guía 1
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Ajustes del Osciloscolpio:
Canal 1: ____________________ V/div
Canal 2: ____________________ V/div
Time/DIV: ____________________ mseg/div
NOTA IMPORTANTE:
En la imagen debe indicar la posición del nivel de
referencia de voltaje (GND), además debe indicar
el malór máximo y mínimo de cada una de las
señales observadas. De no seguir esta indicación
se considerará que sus imagen no cumple los
requerimientos.
Figura 3 . Amplificador Inversor al que sele aplica una señal de pulsos.
PARTE II. AMPLIFICADOR NO INVERSOR.
17. Modifique el circuito anterior para convertirlo en un Amplificador No Inversor. No olvide
conectar la carga.
NOTA: Utilice R1 = 10 kΩ, R2 = 10 kΩ y Rload = 1.0 kΩ.
18. Utilice el osciloscopio para observar de forma simultánea tanto las señales de salida como
la de entrada.
19. Ajuste el Generador de Señales para entregra al circuito una onda senoidal de 1.0 Vp a
1.0 kHz.
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Electrónica I. Guía 1
20. Usando el osciloscopio determine el valor del voltaje de salida y el ángulo de desfase entre
las señales y tome nota de la información en la Tabla2.
21. Repita el procedimiento para los otros valores de R2.
R2
(kΩ)
Vin
(Vp)
Vout
(Vp)
A(V/V)
Use el valor
absoluto
Angulo
(grados)
I Rload
(mAp)
I R2 (mAp)
1
2.2
4.7
10
33
82
100
Tabla 2. Amplificador No Inversor.
22. Apague el PU-2000.
23. Ajuste la señal de entrada a 1.0 Vp y 1.0 kHz.
24. Usando los resistores de 100 kΩ y 10 kΩ implemente un circuito divisor de voltaje
para obtener el 10% de la señal de entrada.
25. Modifique el circuito para obtener una ganancias de voltaje de +1.0.
¿Qué valores de resistencia utilizará? __________________
26. Aplique la salida del divisor de voltaje y observe (usando acople DC) la señal de salida en
el osciloscopio ¿Es exactamente la señal que esperaba observar?
Electrónica II. Guía 1
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Si, no, porque _____________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
27. Apague el PU-2000, entregue el material a su instructor y deje ordenado su puesto de
trabajo.
Investigación Complementaria
•
Obtenga toda la información útil y además relevante para realizar el análisis de resultados de
esta práctica de laboratorio.
Análisis de Resultados
•
Realice todos los cálculos, análisis, gráficos, etc. Que considere convenientes, de tal manera
que sean la evidencia justa para verificar que los objetivos de esta práctica se han cumplido.
Bibliografía
•
Coughlin R. - Driscoll F. “Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineles” , quinta
edición, Prentice Hall 1999.
•
Bogart T. “Circuitos integrados lineales”, primera edición. EDITORIAL LIMUSA 1992.
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Electrónica I. Guía 1
Hoja de cotejo:
1
Guía 1: Amplificador Inversor y No Inversor.
Alumno:
Puesto No:
Docente:
GL:
Fecha:
EVALUACION
%
CONOCIMIENTO
35
1-4
5-7
Conocimiento deficiente
de los siguientes
fundamentos teóricos:
Conocimiento y
explicación
incompleta de los
fundamentos
teóricos.
Conocimiento
completo y
explicación clara de
los fundamentos
teóricos.
Cumple sólo con
dos de los
criterios.
Cumple con los tres
criterios.
-Constitución del diodo.
8-10
-Función del diodo.
-Comportamiento del
diodo.
APLICACIÓN DEL
CONOCIMIENTO
60
Cumple con uno o
ninguno de los
siguientes criterios:
-Identifica si un diodo
esta en buen estado o
no.
-Obtiene la resistencia
dinámica del diodo.
-Predice el
comportamiento de un
diodo.
ACTITUD
TOTAL
2.5
-Es un observador
pasivo.
-Participa
ocasionalmente
pero sin
coordinarse con
su compañero.
-Participa de forma
propositiva e integral
en toda la práctica.
2.5
-Es ordenado pero no
hace uso adecuado de
los recursos.
-Hace uso
adecuado de los
recursos de
manera segura,
pero es
desordenado.
-Hace un manejo
responsable y
adecuado de los
recursos de acuerdo
a pautas de
seguridad e higiene.
100
Nota