Trabajo Práctico Nº 4

Amplificador Operacional Integrador y Derivador.

Desarrollo Práctico:

1) Determinación de la respuesta en frecuencia para un circuito integrador con amplificador operacional inversor.

a) Dibujar el circuito de la figura 1 utilizando software aplicado.

b) Mediante la utilización del "Bode Plotter" graficar la respuesta en frecuencia de Magnitud, para un rango de 1 Hz a 100 KHz. Seleccione la escala vertical de la ganancia desde 0 dB a 30 dB.

c) Determinar la frecuencia de corte y el ancho de banda (marcar dichos valores en la curva de respuesta en frecuencia).

Fc=159.061 Hz
BW=159.161 Hz

d)Mediante la utilización del "Bode Plotter" graficar la respuesta en frecuencia de Fase, para un rango de 1 Hz a 100 KHz. Seleccione la escala lineal del ángulo de la fase desde 90º a 180º.

e) Determinar el valor de la fase a la frecuencia de corte a 100 Hz, a 1 KHz, y a 5 KHz.

Frecuencia de corte a 1 KHz

 Frecuencia de corte a 5KHz


















Frecuencia de corte a 100 Hz.

f) Calcular analíticamente la expresión de la transferencia de la tensión en el circuito integrador practico. ¿ Cual es el comportamiento de este circuito en función de la frecuencia?

2)  Análisis del comportamiento del circuito integrador con diferentes funciones en el dominio del tiempo.

a) Dibujar el circuito de la figura 2 utilizando software aplicado.

b) Aplicar una señal de onda cuadrada con el generador de funciones de 100 Hz y una amplitud de 1 vP. Observar las formas de onda de entrada y salida con el osciloscopio. Graficar la señal de entrada en el canal A y compararla con la señal de salida en el canal B, hacer comentarios.

Generador de funciones

             

Osciloscopio.

En celeste la señal de salida y en verde la señal de entrada
FEV CH A: 5  V/DIV

FEV CH b:  5  V)DIV

FEH: 10 ms/DIV

c) Repetir las mediciones del punto b) con una onda cuadrada de 1 KHz y 5 KHz y graficar las formas de onda.

Con el generador de funciones a 1KHz.

FEV CH A: 2V
FEV CH B: 2V

FEH: 1mS/DIV

Señal de entrada a 5KHz.

FEV CH A: 1V/DIV
FEV CHB: 500 mV/DIV

FEH: 100uS

En celeste la señal de salida y en verde la señal de entrada

d) Repetir las mediciones del punto b) con una onda triangular de 1 KHz y 5 KHz y graficar las formas de onda.
Con entrada a 1KHz

FEV CH A: 1 V/DIV
FEV CHB: 1  V/DIV

FEH: 1 mS


Con entrada a 5KHz

FEV CH A: 1 V/DIV
FEV CH B: 500 mV/DIV
FEH: 200 uS/DIV


e) Indique los rangos en que el circuito integra y márquenlos en la curva de respuesta en frecuencia.

3) Determinación de la respuesta en frecuencia para un circuito derivador con amplificador operacional inversor:

a) Dibujar el circuito de la figura 3 utilizando software aplicado.

.

b) Mediante la utilización del "Bode Plotter" graficar la respuesta en frecuencia de Magnitud, para un rango de 1 Hz a 20 KHz. Seleccione la escala vertical de la ganancia desde 0 dB a 50 dB

c) Determinar la frecuencia de corte y el ancho de banda (marcar dichos valores en la curva de respuesta en frecuencia).

d) Mediante la utilización del "Bode Plotter" graficar la respuesta en frecuencia de fase, para un rango de 1 Hz a 20 KHz. Seleccione la escala lineal del angulo de la fase desde 0º a -180º.

e) Determinar el valor de la fase a la frecuencia de corte a 100 Hz, a 1 KHz, y a 5 KHz.
a 100 Hz

a 1 KHz

 a 5 KHz

f) Calcular analíticamente la expresión de la transferencia de tensión en el circuito integrador practico. ¿Cual es el comportamiento de este circuito en función de la frecuencia?

T(s)=Vo(s)=R2

           Vi(s)   Zi(s)

Zi(2)=R1+   1    

                      SC1

T(s)=Vo(s) =    R2   

              Vi(s)     R1+   1  

                                      SC1

T(s) = R2 . SC1      

                 R1 . SC1 + 1

4) Análisis del comportamiento del circuito derivador con diferentes funciones en el dominio del tiempo.
a) Dibujar el circuito de la figura 4 utilizando software aplicado.

b) Aplicar una señal de onda cuadrada con el generador de funciones de 100 Hz y una amplitud de 1Vp. Observar las formas de onda de entrada y salida con el osciloscopio. 
Graficar la señal de entrada en el Canal A y compararla con la señal de salida en el canal B, hacer comentarios.

Indique las escalas del osciloscopio:

c) Repetir las mediciones del punto b) con una onda cuadrada de 1 KHz y 5 KHz y graficar las formas de onda.
1 KHz

5 KHz

d) Repetir las mediciones del punto b) con una onda triangular de 1 KHz y 5 KHz y graficar las formas de onda.
1 KHz

5 KHz

e) Indique los rangos en que el circuito deriva y márquenlos en la curva de respuesta en frecuencia.

f) Redacte las conclusiones finales del presente trabajo práctico.  

En este practico aprendimos a determinar la respuesta en frecuencia de los A.O integrador y derivador también a usar el bode plotter.
Aparte calculamos analíticamente la expresión de la transferencia de tension en el circuito integrador y del derivador