TP 1 Electronica

8/9/2019 TP 1 Electronica

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Trabajo Practico N1Amplificador Operacional en Operacion Lineal

1 ) En el siguiente circuito AO inversor :

A ) Compruebe practicamente utilizando el software aplicado el valor de la corriente Ix para un valode Rx = 2K

R 1 1K := R x 2 K := Vi 1.V:= Vr 1 Vi:=

R 1 1 103 = R x 2 10

3 =

Vo Vr 1R x

R 11+

:=

Vo 3 100 V=

Ix

Vo ViR x

:= Ix2Vi

R 1:=

Ix 1 103 A= Ix2 1 10

3 A=

V11 V

U1R1

1.00kOhm_1%

Rx

2.00kOhm_1%

U2

DC 1e-009Ohm

1.001m A+-

U3ADC 1MOhm3.003 V

+

-


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3/12

b)


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I2 550 106 A= I3 1.1

10 3 A=I4 550 106 A=

I3 I2 I4+:=I4

V o

R 4

:=I2

V o

R 2

:=

V o 5.5 100 V=

V o 1R 2

R 1

+

V i2:=

I1 I2:= I2

R 4 10K :=R 3 10.K :=R 2 10K :=R 1 1 103 :=V i2 500mV:=

B ) si V1 = 500 mV , R1 = 1K, R2=R3=R4=10k, Cuanto vale I3 y cual es el sentidocirculacin

La expresin para la corriente I3 es:

I3 = I4 + I2

A ) Hallar la expresin de la corriente I3 a travs de R3

3 ) Para el siguiente circuito :

U1

R1

1kOhm

R2

10kOhm

R3

10kOhmR410kOhm

U2

DC 1e-009Ohm

0.498m A+ -

U3

DC 1e-009Ohm

-0.997m A+ -

V1500mV

U4ADC 1e-009Ohm-0.499m A+

-


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4 ) Dado el siguiente sistema multietapas de la figura 4 :

R 5 1 k := R 6 10 k := R 7 10 k := R 8 1 k :=

No inversor :

I1 I2:=

VI

R 1

Vo ViR 2

:=VI

R 1

R 2

R 1VI Vo VI:=

R 2

R 1VI

VIR 2

R 1

VI+ Vo:=VIR 2

R 1

VI+

Vo1 VIR 2

R 11+

:=

Vo1 300 103 V=


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Inversor:

I3 I1:=

V1

R 1

0 Vo2R 3

:=Vo2

Vo2 VI

R 3

R 1

:=

Vo2 200 103 V=

Amplificador restador:IR4 IR6:=IR6 Vx Vo2

R 6

R 5 R 6+:=

Vx 181.82 103 V=VR4

R 4

VR3

R 3:=

VR3

Vo1 VxR 4

Vx VoTR 6

:=VoT

R 6

R 4Vo1 Vx( ) Vx VoT:= VoT

R 6

R 4 Vo1

R 6

R 4Vx+ Vx+ VoT:=VoT

VoTR 6

R 4 Vo1 Vx

R 6

R 41+

+:=

VoT 5 100 V=

c) Si variamos el valor de R1 Comprobamos que la tensin de salidadisminuye al aumentar el valor de R1 proporcionalmente.

Para que vean el cambio de tensin al cambiar la R1 les mostramos loque sucede en el simulador al cambiarle el valor a la R1

R1=1kOhm


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R1= 10 k Ohm

d) Para obtener una ganancia de 20 dB debemos variar la R1 hastaconseguir la ganancia deseada en este caso la R1 tiene que ser de 82Ohm (valor comercial) tal como muestra la imagen:

Vo2 708 103 V=Vo1 708 10

3 V=

Vo2 Vo1R 5

R 4

:=Vo1 V1R 2

R 1:=

Vo2 Vo1R 5

R 4

:=Vo2V1

R 1

Vo1R

2

:=V1

R 1

Vo1

R 5

0 Vo2R 4

:=Vo1

R 5

V1

R 1

0 Vo1R 2

:=V1

R 1

I3 I4:=I1 I2:=R L 1 k :=

R 4 1 k :=R 3 1 k :=R 2 1 k :=R 1 500 ohm:=V1 354 mV:=

5 )


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b)

C ) Al ser menor la tensin amplificada en el circuito simple debido a que enel otro son dos A.O y en este uno solo, la potencia en la R de carga tanbien vaa ser menor ya que al disminuir la tensin de salida tambin disminuye lapotencia


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7) Determinar la respuesta en frecuencia para un amplificador operacional noinversor:

a) Dibujar el siguiente circuito utilizando el software aplicado:

b) Aplicar a la entrada una seal senoidal de 20 Hz y una tensin de50mVpp.

c) Medir la ganancia de tensin y expresarla en dB.

GVo

Vi:= G 100.8 10 0=

dB 20 l og G( ):= dB 40 100=

d) Repetir el punto anterior para otros valores de frecuencia completandouna tabla hasta que la ganancia de tensin haya disminuido a -3dB deAvmax.

e) Graficar la variacin de la ganancia de tensin en dB, en funcin de lafrecuencia en escala logartmica.f) Determinar la frecuencia de corte y el ancho de banda en la grafica de

la curva de respuesta en frecuencia.


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F Vi Vo G GdB10 2,50E-02 2,52 100,8 40,069210620 2,50E-02 2,52 100,8 40,069210650 2,50E-02 2,47 98,8 39,8951389

100 2,50E-02 2,5 100 40200 2,50E-02 2,43 97,2 39,7533253500 2,50E-02 2,5 100 40

1000 2,50E-02 2,5 100 40

2000 2,50E-02 2,5 100 405000 2,50E-02 2,51 100,4 40,034674310000 2,50E-02 2,41 96,4 39,681540720000 2,50E-02 2,12 84,8 38,56791750000 2,50E-02 1,5 60 35,563025

100000 2,50E-02 1 40 32,0411998200000 2,50E-02 5,63E-01 22,52 27,0513677500000 2,50E-02 1,47E-01 5,876 15,3816357

1000000 2,50E-02 7,26E-02 2,904 9,25993224

g) Modificar el circuito anterior tal como se muestra en elsiguiente:

8) Determinar la respuesta en frecuencia para un circuito integradorcon amplificador operacional inversor:

a) Dibujar el circuito con el software aplicado.


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U1

TL071CJG

3

2

4

7

6

51

V1

1 V50 Hz0Deg

XFG1

J1

Key = Space

R1

10.0kOhm_1%

R2

100kOhm_1%

V2

12 V

V3

12 V

XSC1

A B

G

T

C110nF

1 2

b) Colocar la llave en la posicin 1 colocando una frecuencia de50 Hz en el generador V1, medir la ganancia de tensin y

expresarla en dB.

GVo

Vi:= G 9.34 10 0=

dB 20 l og G( ):= dB 19 100=

c) Repetir el punto anterior para otros valores de frecuencia hasta

que la ganancia de tensin haya disminuido a -3 dB de Avmax,y graficar la variacin de tensin en dB, en funcin de lafrecuencia en escala logartmica.

d) Determinar la frecuencia de corte y el ancho de bandamarcarlos en el grafico.


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e) Pasando la llave a la posicin 2 aplicar una seal cuadrada de 2Vpp.

f) Visualizar la seal de salida y explicar como trabaja el circuito.

Lo que realiza el circuito es, a la seal que le coloquemos en laentrada la integra, como ser que le coloquemos como en este casouna seal cuadrada la integral de esta seal es una triangular.Estas son las seales entrantes y al lado las seales salientes ya

integradas: Cuadrada Triangular Triangular Senoidal Senoidal Senoidal

g) Indique los rangos de frecuencia en los que el circuito integra ymrquelos en la curva de respuesta en frecuencia

Los rangos de frecuencia en los que el circuito integra es desde los500 Hz hasta

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