Trabajo Práctico Nº 2

Amplificador Operacional en circuitos multietapas

Desarrollo practico:

1) Dado el siguiente sistema multietapas de la figura 1:

a) Hallar la expresión de la amplificación de tensión.

b) Verificar prácticamente realizando una simulación con software aplicado, el valor de la tensión de salida del sistema.

c) Si variamos el valor de R1 utilizando software aplicado, comprobar que efectos produce en la tensión de salida.

d) ¿Como podríamos obtener una ganancia de 20 dB?

a)

    

Ganacia: VO/Vi

b)

Tension de salida del sistema mostrada en el voltímetro U4. Tanto el voltímetro U5 como el U6, son para comprobar cálculos auxiliares.

VO(tension de salida)= 5 volts

c) Si se aumenta el valor de R1 la amplificación de la tensión de salida aumenta, si lo disminuimos, la amplificación de la tensión de salida disminuye también.

2) Dado el siguiente sistema multietapas:

a) Verificar prácticamente realizando una simulación con software aplicado, el valor de la tensión a la salida del sistema, la tensión en la entrada es senoidal y su valor pico es de 500mV.

b) Grafique con osciloscopio la señal de entrada y de salida.

c) Compruebe analiticamente.

d) Calcular la potencia en carga RL.

e) Verificar prácticamente realizando una simulación con software aplicado, la tensión de la salida en una configuración simple de acuerdo con el circuito esquemático de la figura 3.

f) Grafique con osciloscopio la señal de entrada y de salida.

g) Compruebe analíticamente.

h) Calcular la potencia en la carga RL2.

i) Comparar los resultados de os cálculos en d) y h) y obtenga conclusiones.

 a)

        Fig1

Fig2

 Señal entrada Fig1

Señal entrada Fig2

Señal de salida Fig1

    f)        Señal de salida Fig2

                                         Calculo de la figura 1

Calculo de la figura 2

Potencia en RL

Potencia en RL2

3) El amplificador de instrumentacion es uno de los circuitos mas utiles, precisos y versatiles disponibles en la actualidad. En cada unidad de adquisicion de datos se encuentra al menos uno de ellos. Este circuito multietapas esta hecho de tres amplificadores operacionales, diez resistencias y un potenciometro, como se observa en la figura, si se observa el detalle, se puede ver que este amplificador esta basado en una primera etapa de un circuito aislador a partir de amplificadores seguidores permitiendo elevar la impedancia de entrada, de una segunda etapa de un circuito de amplificador diferencial basico.

a) Armar el amplificador de instrumentacion.

b) Verificar practicamente realizando una simulacion con software aplicado, el valor de la tension a la salida del sistema, determinando el rango de variacion de este parametro cuando variamos el porcentaje de ajuste del potenciometro R11.

c) Grafique con osciloscopio la señal de entrada y de salida maxima y minima.

d) Verificarpracticamente realizando una simulacion con software aplicado, para el valor de tension de salida maximo, el valor de la ganancia diferencial, deberas tener en cuenta que para realizar esta medicion habra que aplicar el teorema de superposicion haciendo en este caso cero la señal V3.

   

a)Amplificador de Instrumentacion

b)

c) Señal de entrada

Señal de salida

Amplificador de instrumentacion en modo comun

La amplificación de este tipo de configuraciones es prácticamente nula ya que si sumamos las resistencias R6, R11 y R10, nos queda una sola resistencia que llamaremos RP.

La caida de tension en RP para este circuito sera cero, ya que en ambos extremos la caida de tension sera igual a V2, por lo que al restarse nos dara cero. si la caida de tension en RP es cero, la tension a la salida de U1 y U2 sera cero. Esto implica que a la entrada de U3 halla cero en ambos casos, por lo que si tenemos cero en la entrada, tendremos cero en la salida.

Cálculos del amplificador de instrumentación en modo diferencial.

Pasivando V2 y V3

 

 Pasivando V1 y V3