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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ingeniería Laboratorio de Circuitos Integrados Analógicos Práctica 3

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ingeniería Laboratorio de Circuitos Integrados Analógicos Práctica 3 Amplificador Operacional Malla abierta Alumno García Aragón José Juan Zayas Martínez Diego Grupo: 05

Fecha de entrega: 05/04/2018

Semestre: 2018-2

1.- Objetivos de la práctica Analizar y diseñar las configuraciones inversora y no inversora en malla abierta del amplificador operacional a partir de su modelo ideal. 2. Material y equipo Fuente de alimentación, generador de funciones y osciloscopio Amplificador operacional LM741 o equivalente, protoboard y resistencias 3. Trabajo previo a) Describir las siguientes características del amplificador operacional ideal: impedancia de entrada: infinito impedancia de salida: cero ganancia de voltaje: infinito b) Con base en las características del amplificador operacional analice, diseñe, simule y arme las siguientes configuraciones: 1) Circuito comparador no inversor en malla abierta con respecto a cero. Considere los siguientes casos de fuentes de polarización: V+> V-, V+ < V-, V+=0V V-≠0, V+≠0V V-=0V. 2) Circuito comparador inversor en malla abierta con respecto a cero. 3) Circuito comparador no inversor como modulador de ancho de pulso, con control total del ciclo de trabajo. 4. Desarrollo Primero sacamos la resistencia de entrada y salida y para ello usamos la siguiente configuración.

Como se puede ver el vent=4.87V Medido en el lab fue Vent=4.54V Para la resistencia de entrada se aplico el siguiente divisor de tensión 𝑉𝑒𝑛𝑡 =

𝑅𝑖𝑉𝐷𝐶 𝑅𝑖 + 1𝑥10+6

Despejando Ri 𝑅𝑖 =

(𝑉𝑒𝑛𝑡)(1𝑥10+6 )

𝑉𝐷𝐶 − 𝑉𝑒𝑛𝑡

=

(4.54)(1𝑥10+6 )

5 − 4.54

= 9.8695𝑀Ω

Para la resistencia de salida se le conecto una carga en la salida RL=500Ω 𝑉𝑜𝑅𝑜 + 𝑉𝑜𝑅𝐿 = 𝑉𝑠𝑎𝑙𝑅𝐿 𝑅𝑜 =

𝑉𝑠𝑎𝑙𝑅𝐿 − 𝑉𝑜𝑅𝐿 (10)(500) − (9.2)(500) = = 43.43Ω 𝑉𝑜 9.2

Para voltaje de offset

𝑅1∗𝑅3

𝑅2 = 𝑅1+𝑅3 = 909Ω 𝑉𝑜 𝑅3 + 𝑅1 = 1.04𝑚𝑉 𝑣𝑙0 = 𝑅1 Valor obtenido experimentalmente: 1.33mV Para IB-

𝐼𝑏−=

𝑉𝑜 − 𝑉𝑙𝑜 71.305𝑥10−3 − 1.04𝑥10−3 = = 70𝑛𝐴 𝑅𝑓 1𝑥106 Valor obtenido experimentalmente=69.7nA

VO=71.305mV

Para IB

𝐼𝑏+= 1.04𝑛𝐴 Valor obtenido experimentalmente 1.03nA Para la corriente de polarización total

𝐼𝑂𝑆 = +𝐼𝐵 − 𝐼𝐵−= −6.89𝑛𝐴 Conclusiones En esta práctica se observaron las características reales del amplificador operacional 741 especialmente se analizó la configuración diferencial, se obtuvieron parámetros importantes como lo fue la resistencia de entrada y salida real además se obtuvo de manera experimental y simulada el voltaje de desajuste y posteriormente las corrientes de base para poder obtener la corriente de polarización del amplificador cumpliendo el objetivo de la práctica el cual era ver las limitaciones del operacional y considerarlas para un diseño más profundo y ver lo que pasa prácticamente en el trato real con el operacional. GARCIA ARAGÓN JOSÉ JUAN Bibliografía Laplante, Phillip A. (2005). Comprehensive dictionary of electrical engineering (2nd ed. edición). Boca Raton, FL: Taylor & Francis, c2005. p. 190. ISBN 9780849330865. Consultado el 16 de febrero de 2016.

http://mrelbernitutoriales.com/amplificador-diferencial/