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• Carlos Sanchez

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Fase 3 - Presentar solución al problema del mezclador de señal con amplificador operacional

Suponga que trabaja para una compañía que diseña, prueba, fabrica y comercializa instrumentos electrónicos. Su tercera asignación es presentar trabajando en equipo con cuatro compañeros, una solución llamada mezclador de señal con amplicador operacional, el cual permite combinar la información de varias señales provenientes de fuentes diferentes y entregar una salida a través de un único canal, un ejemplo de esto se puede apreciar al escuchar a través de un equipo de sonido las voces provenientes de varios micrófonos. Para lograr tal fin, cuentan con el amplificador operacional LM324, una fuente dual de +-9VDC y tres señales de entrada sinusoidales con los siguientes parámetros:

V1= 1Vp, 1Khz. V2= 1Vp, 500Hz. V3= 1Vp, 3Khz.

El equipo de trabajo cuenta con 3 semanas para presentar un informe a la empresa, en él mismo, es obligatorio se evidencie una fundamentación teórica, una argumentación y la validación de la solución. Además, de ser aprobada la propuesta, se deberá realizar una implementación real y para ello se contará con acceso a los laboratorios.

1. Fundamentación Teórica. (Primera Semana)

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En el anterior diagrama esquemático del amplificador operacional, primero vemos dos baterías de 9V, y vemos 3 generadores que entran 3 voltajes y tres frecuencias diferentes. Vemos 3 amplificadores que se están alimentando de de estos generadores, y vemos resistencias que cumplen con la función de disminuir el voltaje, tenemos 3 circuitos integrados LM324, alimentados por voltajes distintos, que llegan hacia otro circuito LM324 U1, mezclándose las 3 señales distintas. Ma adelante miraremos las señales de cada salida utilizando el osciloscopio.

2. Argumentar matemáticamente el diseño presentado dando respuesta a lo que a continuación se solicita

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Estudiante 3: c.) Identifique el tipo configuración del amplificador U1:D, calcule el valor de R7 para que tenga una ganancia de 3 y el valor del voltaje de salida.

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Este amplificador U1, esta configurado como amplificador no inverso en lazo cerrado, la ganancia es =

𝑨=

-

𝑽𝒊

𝑹𝟕

= 𝟏 + 𝑹𝟔 𝑹𝟕

𝑨 = (𝟏 + 𝑹𝟔) 𝑹𝟕 = 𝑹𝟔(𝑨 − 𝟏)

𝑹𝟔 = 𝟏𝟎𝑲𝜴 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝜴 -

-

𝑽𝒐

𝑨=𝟑

𝑹𝟕 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝜴(𝟑 − 𝟏) = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝜴(𝟐)