Practica 2, (Sumador,Diferenciador,Cascada)

Practica 2: Sumador, Diferencial y  Cascada

Para nuestra segunda practica, conectamos  amplificadores operacionales en diferentes configuraciones, para poder observar sus ganancias, cumpliendo los criterios que nos especifico el maestro con anterioridad. 

El material utilizado para los circuitos son:

• Protoboard
• Amplificador operacional lm714
• Resistencias ( 10k, 20k, 50k, 100k)
• Cable
• Generador de Funciones
• Fuente de alimentación
• Osciloscopio

Para poder realizar las correctas conexiones y determinar los materiales, veremos la teoría correspondiente.

Sumador

Un amplificador sumador es un circuito electrónico creado por medio de amplificadores operacionales el cual esta en capacidad de sumar o unir dos señales de entrada y unirlas en una sola a la salida. 

Fig 2.1 Diagrama Amplificador Sumador inversor

El circuito mostrador es un amplificador inversor ya que las señales de entrada se encuentran conectadas al pin inversor del lm741, su ganancia se puede expresar como:

Vout=V1(-Rf/R1) +V2(-Rf/R2) +Vn(-Rf/Rn)

Es importante considerar los valores de alimentación del amplificador operacional, para evitar que al momento de la suma se sature el opamp

Diferencial

El amplificador diferencial, es una combinación de dos configuraciones. Aunque está basado en los otros dos circuitos, el amplificador diferencial tiene características únicas. Este circuito, tiene aplicadas señales en ambos terminales de entrada, y utiliza la amplificación diferencial natural del amplificador operacional. Su diagrama de conexión se puede observar en la siguente figura 1.2.

Fig2.2 Diagrama Amplificador Diferencial

Para facilitar el calculo  y operación de esta configuración generalmente, se hace que R3 = R1 y R4 = R2. Asi la ganancia de este circuito se puede expresar de la siguiente manera, donde se restan las señales de entrada y luego se multiplican por un factor de amplificaron:

Vo= (V1-V2)*(R2/R1)

 Amplificadores en Cascada

Como ya sabemos los amplificadores operacionales, nos entregan una ganancia en la salida con respecto a la entrada, en ocaciones la ganancia que necesitamos en nuestros circuitos es demasiado grande y para obtenerla necesitaríamos de resistencias de un valor muy elevado como para que nuestro opam trabaje con normalidad, por este motivo conectamos amplificadores en cascada, es decir uno tras otro, para conseguir una ganancia total grande.

Una conexión en cascada es un arreglo de dos o mas amplificadores conectados en serie, es decir la salida de uno es la entrada del siguiente. a cada parte del circuito se le llama etapa la siguiente imagen muestra la representación en diagrama de tres operacionales en cascada.

Fig1.3 Amplificadores operacionales en cascada

La ganancia total de la conexión en cascada es el producto de las ganancias indivudiales de cada amplificador operacional, es decir:

A=A1*A2*A3

Practica

Sumador

Materiales:

• 4 Resistencias (10k(3), 100K(1))
• Amplificador Operacional LM741
• Protoboard
• cable
• Fuente de Alimentación

Diagrama

R1=10K

R2=10K

Rf=100K

Rx=100K

V1=.5v

V2=.5v

Vo= V1(-RF/R1)+ V2(-RF/R2)

Vo=.5v(-100K/10K)+. 5v(-100K/10K)

Vo= -10v   --- Valor Medido Vo = 9.79v

Diferencial

Materiales:

• 4 Resistencias (10k(2), 100K(2)
• Amplificador Operacional LM741
• Protoboard
• cable
• Fuente de Alimentación

Diagrama:

R1=10K

R3=10K

R2=100K

R4=100K

V1=2v

V2=1v

Vo= (R2/R1)*(V2-V1)

Vo=(100K/10K)*(2V-1V)

Vo= 10v   --- Valor Medido Vo = 9.89v

Cascada

Materiales:

6 Resistencias (10k(4), 100K(2))

3 Amplificadores Operacional LM741

Protoboard

cable

Fuente de Alimentacion

Generador de Funciones

Diagrama:

R1=10K

R2=100K

Ganancia1

A1=R2/R1=100k/10k=10

Ganancia2

A2=R2/R1=100k/10k=10

Ganancia3

A3=R1/R1=10k/10k=1

Ganancia total.

At= A1*A2*A3= 10*10*1=100

Ve= .04V

 Vs= Ve*At= 4v

Evidencias:

Sumador

Diferenciador

Amplificador en cascada