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Amplificador Operacional: Compensación externa de tension de Offset de entrada. Resumen- En las mediciones aplicadas al amplificador operacional se pudo observar que el valor de salida se ve afectado por errores, es corrigió estos parámetros mediante técnicas de compensación las cuales permitirán obtener el valor de salida adecuado.

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Cable Multipar Fuente de alimentación continua. Multímetro. Solftware NI Multisim 14.1

Palabras Clave: Compensación de errores.

V. DESARROLLO DE LA PRACTICA I. DESCRIPCIÓN DE LA PRACTICA

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Simulación del circuito.

El amplificador operacional tiene un valor de offset que se puede compensar tanto externamente como internamente, en esta práctica se desarrolló una compensación externa agregando un valor de voltaje a una de las entradas del amplificador para poder corregir ese error. II. OBJETIVOS 

Regular el valor de tensión de offset mediante la técnica de compensación externa.

Figura 2. a) Simulación en NI Multisim 14.1

III. FUNDAMENTO TEÓRICO A. Compensación de Offset

El voltaje de desplazamiento en la salida, Vos, es producto de tres fuentes: Ib, Iio, Vio. El proceso de compensación consiste en anular este error de corriente continua y para realizar esto se deben evaluar los efectos de Ib y Vio. Muchos amplificadores operacionales tales como el LM741, LF351, LF356, pueden cancelar el voltaje desplazamiento de salida con un simple potenciómetro. Este, debe ser conectado entre los terminales de Offset Null del amplificador operacional, el ajuste del potenciómetro debe realizarse conectando la entrada a tierra. El tercer terminal del potenciómetro no siempre va conectado a –Vcc, este también puede ir conectado a +Vcc. [1]

Figura 3. b) Simulación en NI Multisim 14.1



Adicional a la simulación, se realizó los calculos correspondientes tanto del voltaje de salida, ganancia y la resistencia.

Datos: Vi = 0.2 V R1 = 991 Ω R 2 = 9.77 kΩ R A = 97.5 Ω R B = 982 Ω Calculo de Resistencia 𝐑 𝐩

Figura 1. Ajuste de offset mediante potenciómetro.

IV. IMPLEMENTOS   

Amplificador operacional LM741. Resistencias. Proto board.

Rp =

R1 R 2 991(9.77𝑘) = = 899.73 Ω R1 + R 2 991 + 9.77k

Calculo de la ganancia

R2 𝐺 = ( + 1) R1 9.77k 𝐺=( + 1) = 10.85 991 Calculo de voltaje de salida 0 − 𝑉𝑖 𝑉𝑜 −𝑉𝑖 + 𝑅1 𝑅2 −0.2 𝑉𝑜 − 0.2 0= + 991 9.77𝑘 𝑉𝑜 = 2.171 𝑉. 0=

Calculo del error 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑅𝑒𝑎𝑙 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 2.171 − 2.169 = 0.002 𝑉 0.002(100%) 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 % = = 0.0921% 2.171 VI. RESULTADOS Y CONCLUSIONES. A. RESULTADOS Tabla 1. Valores Medidos y Calculados

Valor Medido Valor Calculado

Vo [V]

R1 [Ω]

R2 [kΩ]

RA [Ω]

RB [Ω]

2.169

991

9.77

97.5

982

RP [Ω]

899

2.171

B. CONCLUSIONES

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

Para reducir el error del voltaje de salida se utilizó una compensación externa agregando un voltaje a la entrada del amplificador operacional y se calibró con un potenciómetro. Se comprobó que el error era mínimo en comparación a la primera practica realizada donde no se usaba esta compensación. REFERENCIAS

[1] Jung, W. Amplificadores Operacionales Integrados, España: Paraninfo, 1977. [2] Savat, C. Roden, M. Diseño Electrónico, USA: AddisonWesley, 1992. [3] Sedra, A. Smith, K. Microelectronic Circuit, USA: Oxford Press, 1998. [4] Rutkowski, G. Operational Amplifiers, Integrated and Hybrid Circuits, USA: Wiley, 1993.