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• Wilmer Lemache

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GUÍA DE LABORATORIO DE ELECTRONICA AUTOMOTRIZ VÚMETRO DE 8 LEDS CON LM324

1. DATOS GENERALES: NOMBRE: (estudiante(s)

CODIGO(S): (de estudiante(s)

NOMBRE DEL GRUPO: PLACA MÓVIL

FECHA DE REALIZACIÓN:

FECHA DE ENTREGA:

2016/12/07

2016/12/08

2. OBJETIVO(S): 2.1.

GENERAL Aprender y Construir el circuito de un vúmetro con el amplificador operacional LM324

2.2.

ESPECÍFÍCOS

1. Realizar un análisis previo de los componentes y las distintas conexiones que formaran parte del vúmetro. 2. Hacer un diagrama del circuito a construir y simular su funcionamiento con el fin de evitar fallas al momento de construirlo. 3. Elaborar un listado de los distintos componentes a utilizar. 4. Construir el circuito guiándose en el diagrama realizado. 3. METODOLOGÍA Partiendo de un estudio de previo del funcionamiento de un vúmetro y de los distintos componentes que lo conforman se procede a la investigación de las distintas características de los componentes y de la forma de conexión que llevara el circuito con cada uno de los elementos a utilizar, a través de un esquema de conexión del circuito verificaremos las distintas fallas o problemas que se podrían presentar en el vúmetro para de esta manera obtener un funcionamiento óptimo del mismo. 4. EQUIPOS Y MATERIALES: EQUIPOS Protoboard Batería de 14v Multímetro MATERIALES IC1=IC2: amplificador operacional LM324 D1=D2: Diodos LED rojos D3=D4: Diodos LED amarillos D5=D6=D7=D8: Diodos LED verdes R1=R2=R3=R4=R5=R6=R7=R8: Resistores de 1K, 1/4W R9=R10: Resistores de 20K, 1/4W R11=R12=R13=R14=R15=R16=R17=R18: Resistores de 330, 1/4W P1: Potenciómetro de 50K. Cable de timbre

5. MARCO TEORICO: EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL Un amplificador operacional (A.O. también op-amp), es un amplificador de alta ganancia directamente acoplado, que en general se alimenta con fuentes positivas y negativas, lo cual permite que obtenga excursiones tanto por arriba como por debajo de masa o punto de referencia que se considere. Se

caracteriza especialmente porque su respuesta en: frecuencia, cambio de fase y alta ganancia que se determina por la realimentación introducida externamente. Por su concepción, presenta una alta impedancia (Z) de entrada y muy baja de salida. Este es el símbolo: En la figura, se observan dos patillas de alimentación bipolar (+Vs y -Vs), una entrada no inversora (+V), una entrada inversora (-V) y una de salida (V out), algunos como el LM386, disponen de una patilla de bypass. El amplificador sólo responde a la diferencia de tensión entre los dos terminales de entrada, no a su potencial común. Es decir, la misión del A.O: es amplificar la diferencia de tensión entre las dos señales de entrada, respecto de masa. Es decir, el mismo resultado obtendremos aplicando una entrada de 1mV en +Vin y 1,001mV en la entrada -Vin, que aplicando 6V en +Vin y 6.001V en -Vin ya que: 1 – 1,001 = 6 – 6,001 = 0,001 1 – AV infinita ==> V+ = V- ==> Principio de TIERRA VIRTUAL. 2 – Rin (Zi) – Infinita (típico algunos MW) ==> I+ = I- = 0. 3 – Rout (Zo) nula (entre 100 y 200W) ==> fuente de tensión ideal. 4 – Amplificador de AC y DC. 5 – Ancho de banda infinito.

Vúmetro de 8 LED con LM324 Este circuito se puede utilizar para visualizar la variación de una señal de audio en un grupo de 8 leds, comportándose como un vúmetro. Se podría haber utilizado para este proyecto, circuitos integrados específicos utilizados para vúmetros, pero se decidió utilizar un circuito integrado fácil de conseguir: El amplificador operacional LM324. Cada uno de los circuitos integrados tiene internamente 4 amplificadores operacionales y como necesitamos 8 operacionales, se utilizarán 2 circuitos integrados. Los 8 amplificadores operacionales se utilizarán como comparadores de voltaje. Ver el diagrama siguiente.

Funcionamiento del vúmetro de 8 LEDs con LM324 La señal de salida de audio de un amplificador, que se conecta con la entrada a los parlantes, se aplica a todas las entradas inversoras de los amplificadores operacionales, a través del resistor R1. R1 y R20 forman un divisor de voltaje para reducir la amplitud de la señal de entrada. Esta señal variará de acuerdo a las variaciones de la música y hará que los LEDs se enciendan de acuerdo al nivel de voltaje de la señal. Los pines no inversores de los amplificadores operacionales están conectados a una red divisora de voltaje compuesto por varios resistores en serie. Ver el diagrama. Esto significa que los terminales no inversores de los operacionales tienen voltajes fijos predeterminados. Cada vez que la señal de entrada en un operacional (en el pin inversor) es superior al voltaje del pin no inversor correspondiente, la salida se pone en nivel bajo, encendiéndose el LED. Notas:  En el gráfico del circuito V+ = 12V.  El comportamiento normal de un vúmetro es logarítmico, el que se presenta aquí es lineal.  El potenciómetro P1 se utiliza para ajustar el nivel de activación de los diodos LED.

6. PROCEDIMIENTO: 1. Realizar un esquema del circuito de conexión del vúmetro.

2. Hacer un listado de los equipos, componentes y materiales a utilizar en el circuito.

3. Verificar que cada uno de los componentes se encuentren en perfectas condiciones.

Comprobación de los diodos.

Comprobación de la bateria.

Comprobación de las resistencias. 4. Elaborar los cables para realizar las conexiones pueden variar en su longitud.

5. Empezar a realizar las distintas conexiones guiándose en el esquema del circuito.

Circuito armado.

6. Siguiendo correctamente el esquema de conexión se presentara el circuito.

Circuito funcionando.

7. Mediante la conexión de un cable de audio nuestro vúmetro empezara a funcionar mediante la captación de la señal de audio.

Los leds se encienden en función de la señal de audio. 8. El potenciómetro varía la señal en nuestro vúmetro.

9. Los diodos se prenderán conforme la señal de audio se mayor o menor.

Funcionamiento del circuito mediante la señal .

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:  Dependiendo de la señal de audio que reciba el integrado LM324 los leds se encenderán.  Si las resistencias son grandes se necesitara un mayor voltaje debido a que todos los leds no se encenderán completamente.  El vúmetro puede funcionar mediante señales que reciban voltajes que inicien desde cero (voltajes pequeños) o mediante voltajes que no necesariamente inicien desde cero mediante una reubicación del potenciómetro.  Se recomienda que al momento de realizar las conexiones se verifique que las resistencia no estén en contacto entre si ya que pueden producir un corto o un daño en el amplificador operacional. 8. LINKCOGRAFÍA: http://unicrom.com/cir_vumetro-8-LEDs-LM324.asp

http://www.proyectoelectronico.com/amplificadores-audio/amplificadoresoperacionales.html http://www.diarioelectronicohoy.com/blog/el-amplificador-operacional