Calavera calculo de estructuras de cimentacion.pdf
Informe previo y experimento nª9 del Lab. Circuitos Electronicos II UNSAAC(watner ocho nuñez 171174)
1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL
CUSCO
FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, INFORMÁTICA
Y MECÁNICA
Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica
Laboratorio de Circuitos electrónicos II
INFORME
Presentada por:
Est. Watner Ochoa Núñez 171174
Docente:
Prof. Ing. Rossy Uscamaita Quispetupa
CUSCO – PERÚ
2021
N°9: AMPLIFICADORES OPERACIONALES PARTE 1
2. TEMA 6: “AMPLIFICADORES OPERACIONALES PARTE 1”
I. INFORME PREVIO
1. Describir al amplificador sustractor.
EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL
Un amplificador operacional, u op-amp, es un amplificador diferencial de muy alta
ganancia que posee alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida. Los
primeros amplificadores operacionales (amps-op) fueron utilizados principalmente para
realizar operaciones matemáticas tales como adición, sustracción, integración y
diferenciación, de ahí el término operacional.
Símbolo:
Figura 1. Símbolo del Amplificador Operacional.
Donde:
𝑉𝑉1: 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖
𝑉𝑉2: 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝑁𝑁𝑁𝑁 𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖
𝑉𝑉
𝑜𝑜: 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆
La mayoría de los amplificadores operacionales operan con dos voltajes de
alimentación de cd, una positiva y la otra negativa, casi siempre estas terminales
de voltaje de cd se dejan afuera del símbolo esquemático por simplicidad, aunque
se entiende que allí están.
Figura 2. Símbolo del Amplificador Operacional simplificado.
El valor de 𝑽𝑽𝒐𝒐 no puede nunca exceder los voltajes de alimentación del
amplificador operacional. Los voltajes 𝑉𝑉
𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑦𝑦 −𝑉𝑉𝐸𝐸𝐸𝐸 se conocen como los limites
de saturación de 𝑉𝑉
𝑜𝑜. En realidad, únicamente en un caso ideal se extiende el rango
de 𝑉𝑉
𝑜𝑜 desde 𝑉𝑉
𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑦𝑦 − 𝑉𝑉𝐸𝐸𝐸𝐸. En un amplificador operacional real, el rango de 𝑉𝑉
𝑜𝑜 se
extiende desde un nivel de voltaje algo por debajo de 𝑉𝑉
𝑐𝑐𝑐𝑐 hasta uno ligeramente
por arriba de −𝑉𝑉𝐸𝐸𝐸𝐸.
3. Circuito equivalente:
Figura 3. Equivalente de ca de un circuito de
amplificador operacional práctico.
Donde:
𝑍𝑍𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 = 𝑅𝑅𝑖𝑖 ∶ 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒(𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 , 𝑒𝑒𝑒𝑒 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎)
𝑍𝑍𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 = 𝑅𝑅𝑜𝑜 ∶ 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠(𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 , 𝑒𝑒𝑒𝑒 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏)
𝑉𝑉𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 = 𝑉𝑉𝑑𝑑 ∶ 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒
𝐴𝐴𝑉𝑉 = 𝐴𝐴𝑑𝑑 ∶ 𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝐺𝑎𝑎 𝑑𝑑𝑑𝑑 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣
𝑉𝑉𝑑𝑑 = 𝑉𝑉1 − 𝑉𝑉2
El amplificador operacional ideal : Tiene una ganancia de voltaje infinita y un
ancho de banda infinito. También tiene una impedancia de entrada infinita (circuito
abierto) de modo que no carga la fuente de excitación. Por último, tiene una
impedancia de salida cero.
Figura 4. Equivalente de ca de un circuito de
amplificador operacional ideal.
Analizando, la salida depende de la diferencia de la entradas (𝑉𝑉1 − 𝑉𝑉2), para caso
real:
𝑉𝑉0 = 𝐴𝐴𝑉𝑉𝑉𝑉𝑑𝑑 = 𝐴𝐴𝑉𝑉(𝑉𝑉1 − 𝑉𝑉2)
𝑉𝑉1 − 𝑉𝑉2 =
𝑉𝑉0
𝐴𝐴𝑉𝑉
Si 𝐴𝐴𝑉𝑉 → ∞:
𝑉𝑉1 − 𝑉𝑉2 = 0
𝑉𝑉1 = 𝑉𝑉2(𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐)
No fluye ninguna corriente real en este cortocircuito, entonces la corriente de
entrada inversora y no inversora es cero.
Consideraciones importantes:
• Si la señal ingresa por 𝑉𝑉+, entonces 𝑉𝑉
𝑜𝑜 estará en fase
• Si la señal ingresa por 𝑉𝑉
−, entonces 𝑉𝑉
𝑜𝑜 estará desfasada 180º
4. AMPLIFICADOR INVERSOR: En la figura 5 se muestra al amplificador inversor, en
este circuito la entrada (+) se conecta a tierra y la señal se aplica en la entrada (-) a través
de la resistencia R1 con realimentación negativa en Rf.
Figura 5. Amplificador inversor.
Ahora analizando:
El concepto de corto virtual implica que a pesar de que el voltaje sea aproximado
a 0 V, no existirá corriente a través de la entrada del amplificador hacia tierra.
En la malla I:
𝑉𝑉1 = 𝐼𝐼1𝑅𝑅1 + 𝑉𝑉𝑑𝑑 , 𝑉𝑉𝑑𝑑 = 0(𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉)
𝑉𝑉1 = 𝐼𝐼1𝑅𝑅1
𝑰𝑰𝟏𝟏 =
𝑽𝑽𝟏𝟏
𝑹𝑹𝟏𝟏
… (𝟏𝟏)
En la malla II:
𝑉𝑉𝑑𝑑 + 𝐼𝐼𝑓𝑓𝑅𝑅𝑓𝑓 + 𝑉𝑉
𝑜𝑜 = 0
𝐼𝐼𝑓𝑓𝑅𝑅𝑓𝑓 = −𝑉𝑉
𝑜𝑜
𝑰𝑰𝒇𝒇 = −
𝑽𝑽𝒐𝒐
𝑹𝑹𝒇𝒇
… (𝟐𝟐)
También: 𝐼𝐼1 = 𝐼𝐼𝑓𝑓 + 𝐼𝐼𝑑𝑑, 𝐼𝐼𝑑𝑑 ≈ 0
Entonces: 𝐼𝐼1 = 𝐼𝐼𝑓𝑓
Entonces igualando la ecuación (1) y (2):
𝑉𝑉1
𝑅𝑅1
= −
𝑉𝑉
𝑜𝑜
𝑅𝑅𝑓𝑓
Por lo tanto:
5. AMPLIFICADOR NO INVERSOR: En la figura 6 se muestra al amplificador no
inversor, la señal de entrada excita la entrada no inversora del amplificador. Los
resistores R3 y R4, forman un divisor de voltaje como realimentación.
La conexión del amplificador inversor es generalmente la más utilizada, ya que
cuenta con una mejor estabilidad de frecuencia.
Figura 6. Amplificador no inversor.
Ahora analizando:
Aplicando divisor de voltaje:
Por lo tanto:
AMPLIFICADOR SUMADOR: Esta configuración mezcla las señales lineales,
las entradas se aplican a través de resistencias al terminal inversor, mientras que el
terminal no inversor está conectado a tierra, el circuito se muestra en la figura 3.
Figura 7. Amplificador sumador.
El voltaje de salida puede expresarse en términos de las entradas como:
6. AMPLIFICADOR COMPARADOR: Se muestra la conexión de un amplificador
operacional en modo de lazo abierto, que también se le considera
amplificador comparador.
Figura 7. Amplificador comparador.
• Si V1 es mayor que V2, la tensión a la salida del comparador será la
alimentación positiva de la fuente Vs+.
• Si V2 es mayor que V1, la tensión a la salida del comparador sera la
alimentación negativa de la fuente Vs-.
Cuando se opera en lazo abierto, la salida de un opamp sólo cambia entre los
valores positivo o negativo de saturación.
Un amplificador operacional, trabajando como comparador, puede ser
configurado en modo inversor o no inversor, dependiendo a que entrada se aplique
la señal a detectar y la señal de referencia.
Entrada diferencial:
AMPLIFICADOR SUSTRACTOR O DIFERENCIAL: Esta conexión utiliza
sólo una etapa del amplificador operacional para restar dos señales de entrada.
Figura 8. Amplificador sustractor.
Si aplicamos superposición podemos demostrar que la salida debe ser:
7. 2. Calcular las ganancias de los circuitos de las figuras 1,2,3 y 4
Amplificador como inversor:
La ganancia del circuito es:
𝑉𝑉
𝑜𝑜
𝑉𝑉𝑖𝑖
= −
10𝑘𝑘
1𝑘𝑘
= −10
Figura 1.
Amplificador como no inversor:
La ganancia del circuito es:
𝑉𝑉
𝑜𝑜
𝑉𝑉𝑖𝑖
= 1 +
47𝑘𝑘
33𝑘𝑘
= 2.42
Figura 2.
Amplificador sumador inversor:
Figura 3.
La ganancia del circuito es:
𝑉𝑉0 = −(
1𝑘𝑘
1𝑘𝑘
𝑉𝑉1 +
1𝑘𝑘
1𝑘𝑘
𝑉𝑉2)
𝑉𝑉0 = −(𝑉𝑉1 + 𝑉𝑉2)
8. Amplificador comparador:
Figura 4.
Investigando:
Un rango de voltaje de salida es ± 14.11, cuando 𝑉𝑉
𝑐𝑐𝑐𝑐 = 15𝑉𝑉.
Si 𝑉𝑉2 > 𝑉𝑉𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 , entonces 𝑉𝑉
𝑜𝑜 = +𝑉𝑉𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠ó𝑛𝑛
Si 𝑉𝑉2 < 𝑉𝑉𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 , entonces 𝑉𝑉
𝑜𝑜 = −𝑉𝑉𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠ó𝑛𝑛
3. Calcular las corrientes de los circuitos de las figuras 1,2,3 y 4
Amplificador como inversor:
Las corrientes del circuito son:
𝐼𝐼𝑅𝑅1 =
0.5𝑉𝑉
1𝑘𝑘
= 0.5𝑚𝑚 𝐴𝐴
𝑉𝑉
𝑜𝑜
𝑉𝑉𝑖𝑖
=
𝑉𝑉
𝑜𝑜
0.5𝑉𝑉
= −10
𝑉𝑉
𝑜𝑜 = −5 𝑉𝑉
𝐼𝐼𝑅𝑅2 =
5𝑉𝑉
10𝑘𝑘
= 0.5𝑚𝑚 𝐴𝐴
Figura 1.
Amplificador como no inversor:
Las corrientes del circuito son:
𝑉𝑉
𝑜𝑜
𝑉𝑉𝑖𝑖
= 2.42
𝑉𝑉𝑖𝑖 = −3𝑉𝑉
𝑉𝑉
𝑜𝑜 = −7.26 𝑉𝑉
𝑉𝑉𝑖𝑖 =
33𝑘𝑘
33𝑘𝑘 + 47𝑘𝑘
𝑉𝑉
𝑜𝑜
𝐼𝐼𝑅𝑅3 = 𝐼𝐼𝑅𝑅4 =
7.26𝑉𝑉
33𝑘𝑘 + 47𝑘𝑘
= 90.8𝑢𝑢𝑢𝑢
Figura 2.
10. 4. Describa las características del 741.
Las características del 741 son:
• Fuente de alimentación: requiere un voltaje mínimo de 5V y puede soportar hasta 18V
• Impedancia de entrada: aproximadamente 2 megaohmios
• Impedancia de salida: aproximadamente 75 ohmios
• Aumento de voltaje: 200,000 para bajas frecuencias
• Corriente de salida máxima: 20mA
• Carga de salida recomendada: Más de 2 kiloohmios
• Compensación de entrada: Rangos entre 2mV y 6mV
• Velocidad de respuesta: 0.5V/microsegundo (Es la velocidad a la que un amplificador
operacional puede detectar cambios de voltaje)
La alta impedancia de entrada y la impedancia de salida muy pequeña hacen del IC 741 un
amplificador de voltaje casi ideal.
Figura 9. El LM741 es un amplificador operacional.
Link para descargar el datasheet 741:
https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/840177/TI1/LM741.html
CARACTERÍSTICAS: GANANCIA VS FRECUENCIA DEL 741
La ganancia del amplificador operacional IC 741 no es constante y varía
dependiendo de la frecuencia de la señal de entrada. El siguiente gráfico ilustra la
relación entre ellos
Puede observar que la ganancia permanece constante en alrededor de 200,000
cuando el amplificador operacional se opera a frecuencias inferiores a 10Hz. A
medida que aumenta la frecuencia de la señal de entrada, la ganancia se reduce y
se aproxima a la unidad en frecuencias cercanas a 100.000 Hz.
11. 5. ¿Qué es la retroalimentación negativa en un amplificador operacional?
Se dice que un circuito con operacionales tiene realimentación negativa parte de la
salida o toda se reconduce a la entrada inversora. Cuando nos encontramos con un
circuito con realimentación negativa tenemos que entender que el operacional, por su
forma de funcionar, variará la salida de tal forma que la tensión de la entrada inversora
será igual a la de la entrada no inversora. Esta es otra idea importante que tienes que tener
en cuenta.
El ejemplo de circuito más sencillo que se me ocurre con este tipo de realimentación es
el siguiente:
Figura 10. Amplificador seguidor unitario.
¿Por qué se realimenta una señal negativa de la salida que cancela parte de la
entrada, reduciendo la ganancia?
Porque:
Ayuda a superar la distorsión y la no linealidad.
Se aplana la respuesta en frecuencia o permite adaptarla a la curva de respuesta
de frecuencia deseada.
Sus propiedades se hacen predecibles, menos dependiente de la temperatura, de
las diferencias en la fabricación u otras propiedades internas de los elementos
activos.
La propiedad del circuito depende de la red de realimentación externa y de esta
manera se puede controlar fácilmente con elementos de circuitos externos.
El diseño del circuito se puede centrar en su función y no en los detalles de
selección del punto de funcionamiento, polarización, y otros detalles
característicos del diseño de amplificadores a transistores discretos
12. II. EXPERIENCIA
INVERSOR:
1. Realizar la conexión del circuito de la figura 1, medir el voltaje de salida.
Simulando en Multisim:
El voltaje de salida es 𝑉𝑉0 = −4.988 𝑉𝑉.
2. Calcular la ganancia del amplificador, midiendo el voltaje de salida.
La ganancia de voltaje es:
𝐴𝐴𝑉𝑉 =
𝑉𝑉0
0.5𝑉𝑉
=
−4.988𝑉𝑉
0.5𝑉𝑉
= −9.996
3. Obtener el valor máximo de voltaje de entrada en DC, antes que la salida llegue a los
límites de saturación.
El valor máximo de voltaje de entrada en DC es 1.41V, porque después de ese valor
la salida se satura con 14.115.
13. 4. Medir la corriente en la resistencia de 1K cuando el voltaje de entrada es 0.5 y 2V.
Cuando el voltaje de entrada es 0.5V:
La corriente en R1 es 𝐼𝐼𝑅𝑅1 = 498.945 𝜇𝜇A.
Cuando el voltaje de entrada es 2V:
La corriente en R1 es 𝐼𝐼𝑅𝑅1 = 1.465𝑚𝑚 A.
5. Medir la corriente de realimentación.
La corriente de realimentación es 𝐼𝐼𝑅𝑅2 = 498.876 𝜇𝜇A.
14. NO INVERSOR:
1. Realizar la conexión del circuito de la figura 2, medir el voltaje de salida.
Simulando en Multisim:
El voltaje de salida es 𝑉𝑉0 = −7.267 𝑉𝑉.
2. Calcular la ganancia del amplificador, midiendo el voltaje de salida.
La ganancia de voltaje es:
𝐴𝐴𝑉𝑉 =
𝑉𝑉0
−3𝑉𝑉
=
−7.267𝑉𝑉
−3𝑉𝑉
= 2.42
3. Medir el voltaje de entrada inversora y no inversora.
El voltaje de entrada inversora y no inversora es -3V, esto es debido a que el voltaje
de entrada es 0, es decir se comporta como tierra virtual, por lo tanto, las entrada
inversora y no inversora serán iguales.
15. SUMADOR INVERSOR:
1. Realizar la conexión del circuito de la figura 3.
Simulando en Multisim:
2. Calcular la ganancia del amplificador, midiendo el voltaje de salida.
La ganancia de voltaje es -1 esto debido a que el voltaje de entrada
es igual al de salida, pero desfasa 180º.
Entonces la señal de salida es:
Canal 1 es la salida del amplificador
Canal 2 es la entrada del amplificador
16. COMPARADOR:
1. Realizar la conexión del circuito de la figura 4.
2. Explique el funcionamiento del circuito cuando varía el voltaje V15.
Cuando 𝑽𝑽𝟏𝟏𝟏𝟏 > 𝑽𝑽𝟏𝟏𝟏𝟏:
El voltaje de salida será 𝑉𝑉
𝑜𝑜 = −𝑉𝑉𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 = −14.118𝑉𝑉
Cuando 𝑽𝑽𝟏𝟏𝟏𝟏 < 𝑽𝑽𝟏𝟏𝟏𝟏:
El voltaje de salida será 𝑉𝑉
𝑜𝑜 = +𝑉𝑉𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 = +14.118𝑉𝑉
17. 3. Variar el voltaje de referencia y explicar que sucede en la salida.
Como anteriormente se vio, la salida podrá tomar dos posibles valores de salida
± 14.118(valores de saturación), cuando 𝑉𝑉
𝑐𝑐𝑐𝑐 = 15𝑉𝑉. En resumen:
Si 𝑉𝑉15 > 𝑉𝑉14 , entonces 𝑉𝑉
𝑜𝑜 = +𝑉𝑉𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠ó𝑛𝑛 = +14.118 𝑉𝑉
Si 𝑉𝑉15 < 𝑉𝑉14 , entonces 𝑉𝑉
𝑜𝑜 = −𝑉𝑉𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠ó𝑛𝑛 = −14.118𝑉𝑉
III. INFORME FINAL
HAGA UN ANÁLISIS DE RESULTADOS:
Amplificador como inversor:
Teórico:
𝑨𝑨𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽 = −𝟏𝟏𝟏𝟏
Simulado:
𝑨𝑨𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽 = −𝟗𝟗. 𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗
𝐸𝐸𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = �
𝐴𝐴𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 − 𝐴𝐴𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉
𝐴𝐴𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉
� ∗ 100%
𝐸𝐸𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = �
−10 − (−9.996)
−10
� ∗ 100% = 0.04%
Como se observó el error porcentual de la ganancia es 0.04%, eso significa
que nuestro cálculo teórico y experimental son casi iguales y que tenemos un
error de medición muy bajo.
Amplificador como no inversor:
Teórico:
𝑨𝑨𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽 = 𝟐𝟐. 𝟒𝟒𝟒𝟒
Simulado:
𝑨𝑨𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽 = 𝟐𝟐. 𝟒𝟒𝟒𝟒
𝐸𝐸𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = �
𝐴𝐴𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 − 𝐴𝐴𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉
𝐴𝐴𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉
� ∗ 100%
𝐸𝐸𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = �
−2 − (−2)
−2
� ∗ 100% = 0%
Como se observó el error porcentual de la ganancia de voltaje es 0%, eso
significa que nuestro cálculo teórico y experimental son iguales y que no
tenemos un error de medición o, por ende, se hizo un buen análisis teórico y
también se medió en el laboratorio de manera correcta y esto lo demuestra
nuestros resultados obtenidos.
18. Amplificador sumador inversor:
Teórico:
𝑨𝑨𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽 = −𝟏𝟏
Simulado:
𝑨𝑨𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽𝑽 = −𝟏𝟏
𝐸𝐸𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = �
𝐴𝐴𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 − 𝐴𝐴𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉
𝐴𝐴𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉
� ∗ 100%
𝐸𝐸𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = �
−1 − (−1)
−1
� ∗ 100% = 0%
Tal como se observa el error porcentual de la ganancia de voltaje es 0%, eso
significa que nuestro cálculo teórico y experimental son iguales y que no
tenemos un error de medición o, por ende, se hizo un buen análisis teórico y
también se medió en el laboratorio de manera correcta y esto lo demuestra
nuestros resultados obtenidos.
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:
• Es bueno hacer un análisis teórico, para comprobar y guiarnos al momento de
la experimenta de laboratorio, ya que momento de comparar van diferir un
poco esto es debido a muchos factores como tolerancia de las resistencias,
mala precisión de medir, considerar modelos completos del transistor, ruido
eléctrico, etc.
• Los Amplificadores Operacionales son realmente útiles al momento de tomar
una señal extremadamente débil y aumentar varias veces como el operacional
lo permita.
• Un amplificador operacional, u op-amp, es un amplificador diferencial de
muy alta ganancia que posee alta impedancia de entrada y baja impedancia
de salida.
• El valor de salida Vo no puede nunca exceder los voltajes de alimentación del
amplificador operacional.
• La realimentación negativa en un amplificador diferencial ofrece
múltiples ventajas, tales como el incremento del ancho de banda, reducción
de la distorsión armónica, insensibilización de la ganancia del amplificador
de los parámetros de los componentes activos, entre otras.
• La ganancia en lazo abierto de un amplificador operacional es muy grande,
tal como se vio para el 741(200 000).
Comentario:
Está experiencia 9, me gustó mucho, ya que investigué a profundo el tema de
amplificadores operacionales y con la ayuda del simulador Multisim pude
comprobar los circuitos planteados en esta experiencia, lo cual me dejo satisfecho
y muy feliz.
19. BIBLIOGRAFIA
• Huircan, J. & Carrillo, R. (2011). El Transistor de juntura bipolar (BJT). Temuco:
Universidad de la Frontera
• SAVANT, C.J.; RODEN, Martín; CARPENTER, Gordon. “Diseño Electrónico”. 3ra.
Edición. Edit. Pearson Educación. México. 2000
• MALIK, Norbet. “Circuitos Electrónicos”. 5ta. Edición. Edit. Prentice Hall
Hispanoamericana S.A. España. 1996
• HORENSTEIN, Mark. “Microelectrónica: Circuitos y dispositivos”. 2da. Edición. Edit.
Prentice Hall Hispanoamericana S.A. México. 1997