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ESCUELAS PROFESIONALES PADRE PIQUER FORMACIÓN PROFESIONAL ESPECÍFICA DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA CICLO FORMATIVO: DESARROLLO DE PRODUCTOS ELECTRÓNICOS. MÓDULO PROFESIONAL: ELECTRÓNICA ANALÓGICA. PRÁCTICA Nº 10: EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL: APLICACIONES LINEALES BÁSICAS Apartado nº 1.Seguidor de tensión. Realiza el montaje necesario para conectar dos equipos, interponiendo un seguidor de tensión que adapte impedancias sin modificar la tensión. Apartado nº 2.Regula el OFFSET de un operacional. Realiza el montaje necesario para ajustar el OFFSET de un operacional y obtener una salida neutra cuando no tiene ninguna señal en la entrada. Apartado nº 3.Amplificador inversor. a) Calcular las resistencias necesarias para que la ganancia del circuito amplificador sea igual a 2. b) Montar el circuito estudiado teóricamente, con los valores calculados en el punto anterior. c) Introducir a la entrada una tensión digital de 5 V y medir la tensión a la salida. d) Introducir una tensión en onda cuadrada de amplitud 10 Vpp, y medir con el osciloscopio la tensión de salida. e) Representar y dar las medidas anteriores en papel milimetrado, señalando el desfase en caso de que exista. Apartado nº 4.Amplificador no inversor. a) Calcular las resistencias necesarias para que la ganancia del circuito amplificador sea igual a 2. b) Montar el circuito estudiado teóricamente, con los valores calculados en el punto anterior. c) Introducir a la entrada una tensión digital de 5 V y medir la tensión a la salida. 1 d) Introducir una tensión en onda cuadrada de amplitud 10 Vpp, y medir con el osciloscopio la tensión de salida. e) Representar y dar las medidas anteriores en papel milimetrado, señalando el desfase en caso de que exista. f) Montar la variante sobre este circuito conocida como seguidor de tensión, y comprobar su funcionamiento. Dar dicho circuito y la salida con una entrada de 5 V. Apartado nº 5.Sumador de dos entradas. a) Colocar unos valores de resistencia tales que la salida sea la suma de las entradas. b) Montar el circuito estudiado teóricamente, con los valores calculados en el punto anterior. c) Introducir a las entradas una tensión digital de 5 V y medir la tensión a la salida. d) Introducir unas tensiones en onda cuadrada de amplitud 10 Vpp, y medir con el osciloscopio la tensión de salida. e) Representar y dar las medidas anteriores en papel milimetrado, señalando el desfase en caso de que exista. Apartado nº 6.Sumador inversor de dos entradas. a) Colocar unos valores de resistencia tales que la salida sea la suma de las entradas, multiplicada por 2. b) Montar el circuito estudiado teóricamente, con los valores calculados en el punto anterior. c) Introducir a las entradas una tensión digital de 5 V y medir la tensión a la salida. d) Introducir unas tensiones en onda cuadrada de amplitud 10 Vpp, y medir con el osciloscopio la tensión de salida. e) Representar y dar las medidas anteriores en papel milimetrado, señalando el desfase en caso de que exista. Apartado nº 7.Restador. a) Colocar unos valores de resistencia tales que la salida sea la diferencia de las entradas. b) Montar el circuito estudiado teóricamente, con los valores calculados en el punto anterior. c) Introducir a las entradas una tensión digital de 5 V y medir la tensión a la salida. d) Introducir unas tensiones en onda cuadrada de amplitud 10 Vpp, y medir con el osciloscopio la tensión de salida. e) Representar y dar las medidas anteriores en papel milimetrado, señalando el desfase en caso de que exista. 2 EJEMPLO DE USOS DE AO. 1- Señalización luminosa por aumento de temperatura + VCC = 9 v NTC 3 -tº 7 2 IC1 741 4 R1 10 K 6 R3 T1 BD137 10 K R2 1 K Se trata de conseguir que una lámpara de señalización se encienda cuando se supere un determinado nivel de temperatura. Al aumentar la temperatura la resistencia NTC reduce su valor óhmico, por lo que en el divisor de tensión, formado por esta resistencia y R2, aparece la tensión más alta en R2 y la más baja en la NTC. Este aumento de la tensión en R2 hace que la tensión aplicada a la entrada no inversora (+) aumente, de tal forma que, cuando (V+) sea mayor que la de la entrada inversora (V-), el amplificador operacional proporcionará una tensión de salida suficiente para hacer que el transistor T1 trabaje en saturación y haga que la lámpara se encienda. Gracias a la resistencia variable R1 podemos seleccionar la temperatura a la que se desee activa la lámpara. ACTIVIDADES 1. Monta el circuito en el entrenador didáctico o en una placa Breadboard y comprueba las diferentes magnitudes que se dan en él mediante el polímetro con diferentes temperaturas. 2. Rediseña el circuito y conviértelo en un termostato electrónico que sea capaz de poner en marcha un calefactor, a través de un relé, en función de la temperatura ambiente 3 2. Amplificador audio 10 W con circuito integrado TDA2003 NOTA ( Si no existe TDA2003 sustituir por LM385) FUNCIONAMIENTO Se trata de conseguir, mediante sólo un circuito integrado como elemento activo, un amplificador de audio que sea capaz de proporcionar una potencia de 10 W sobre un altavoz con un rango de impedancia de 2 a 8 ohmios. La fuente de alimentación que suministra la corriente continua a este circuito deberá de poder entregar, como mínimo, una intensidad de corriente de 2 A. El circuito integrado TDA2003, del cual se adjuntan sus características en el CD-ROM, es un amplificador integrado con una potencia de salida de 10 W y que habrá que montar un disipador de calor adecuado para evitar que se destruya por excesos de temperatura. Para conseguir estos 10 W de potencia, se recomienda conectar un altavoz de 4 ohmios de impedancia, siendo el nivel de la señal de entrada recomendada de 1 Vpp. ACTIVIDADES Monta el circuito en el entrenador didáctico o en una placa Breadboard o en un circuito impreso y comprueba las diferentes magnitudes que se dan en él mediante el polímetro y el osciloscopio y un generador de señal. Conecta una fuente de señal y verifica su funcionamiento. + VCC = 18 V C4 Vent R1 100 K 100 nF C1 C5 1.000 F 2,2 F TDA2003 Altavoz (4 ohm) R2 C2 470 F C3 47 nF 47 R3 220 R4 2,2 R5 1 C6 100 nF 4