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FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
TÉCNICO EN ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA INDUSTRIAL (FIME UANL MX)
AMPLIFICADORES OPERACIONALES
PRÁCTICA 1
AMPLIFICADOR INVERSOR
Prof. Carlos Navarro Morín 2010 practicas del manual de (Opamps)
Objetivo:
Haciendo uso del amplificador operacional LM741 determinar el voltaje de salida a partir
del voltaje de entrada en la configuración “inversor”.
Procedimiento:
1. Implementar el circuito del amplificador inversor.
Voltaje de alimentación: Vcc=+12V , VEE= -12V.
2. Obtenga su voltaje de salida mediante:
3. Con el multimetro mida el voltaje de salida.
Caso 1:
Rin= 5.6KΩ
Voltaje de
entrada (Vin)
Rf= 10KΩ
Voltaje de Salida (Vout)
Teórico
Ganancia
Práctico
1V
2V
3V
4V
5V
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Caso 2:
Rin= 10KΩ
Rf= 56KΩ
Voltaje de
entrada (Vin)
Voltaje de Salida (Vout)
Teórico
Ganancia
Práctico
1V
2V
3V
4V
5V
Reporte:
PRACTICA 1
AMPLIFICADOR INVERSOR
Objetivo:
Circuito:
Componentes y equipo utilizado:
Datos y resultados obtenidos:
Conclusiones:
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PRÁCTICA 2
AMPLIFICADOR NO INVERSOR
Objetivo:
Haciendo uso del amplificador operacional LM741 determinar el voltaje de salida a partir
del voltaje de entrada en la configuración “no inversor”.
Procedimiento:
1. Implementar el circuito del amplificador no inversor.
Voltaje de alimentación: Vcc=+12V , VEE= -12V.
2. Obtenga su voltaje de salida mediante:
(
)
3. Con el multimetro mida el voltaje de salida.
Caso 1:
R1= 5.6KΩ
Voltaje de
entrada (Vin)
R2= 10KΩ
Voltaje de Salida (Vout)
Teórico
Ganancia
Práctico
1V
2V
3V
4V
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5V
Caso 2:
R1= 10KΩ
Voltaje de
entrada (Vin)
R2= 56KΩ
Voltaje de Salida (Vout)
Teórico
Ganancia
Práctico
1V
2V
3V
4V
5V
Reporte:
PRACTICA 2
AMPLIFICADOR NO INVERSOR
Objetivo:
Circuito:
Componentes y equipo utilizado:
Datos y resultados obtenidos:
Conclusiones:
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PRÁCTICA 3
AMPLIFICADOR SUMADOR
Objetivo:
Haciendo uso del amplificador operacional LM741 determinar el voltaje de salida a partir
del voltaje de entrada en la configuración “sumador”.
Procedimiento:
1. Implementar el circuito del amplificador sumador.
Voltaje de alimentación: Vcc=+12V , VEE= -12V.
2. Obtenga su voltaje de salida mediante:
(
)
3. Con el multimetro mida el voltaje de salida.
R1= 5.6KΩ
R2= 5.6KΩ
Voltaje de entrada (Vin)
V1
1.5V
V2
1V
1.5V
2V
1.5V
3V
1.5V
4V
Rf=10kΩ
Voltaje de Salida (Vout)
Teórico
Práctico
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1.5V
5V
Reporte:
PRACTICA 3
AMPLIFICADOR SUMADOR
Objetivo:
Circuito:
Componentes y equipo utilizado:
Datos y resultados obtenidos:
Voltaje de entrada
(Vin)
V1
V2
1.5V
1V
1.5V
2V
1.5V
3V
1.5V
4V
1.5V
5V
Voltaje de Salida
(Vout)
Teórico Práctico
Conclusiones:
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PRÁCTICA 4
AMPLIFICADOR DIFERENCIADOR
(Indicador de estado de batería)
Objetivo:
Implementar un circuito que funcione como medidor de baterías utilizando la
configuración “Amplificador Diferenciador”.
El propósito de la práctica es observar el estado de una batería (V?), la cual nos indicará
por medio de leds su estado. De modo que:
Descargada
Led Rojo
(1)
Carga media
Led Amarillo (2)
Cargada
Led Verde
(3)
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Funcionamiento:
El circuito está basado en un circuito integrado LM358. Éste es un amplificador
operacional dual, es decir, 2 amplificadores operacionales en el mismo circuito.
Teniendo 2 señales de voltaje, utilizando la configuración de Amplificador Diferenciador o
“Comparador”, obtenemos su salida mostrada en el encendido de leds por medio de un
divisor de voltaje formado por resistencias.
Por medio de los potenciómetros (P1 y P2) ajustamos el voltaje en las terminales
inversoras (V-), las cuales se comparan con el voltaje de una batería a medir que será
conectada en la terminal no inversora (V+).
Si el voltaje en la batería es mayor que el voltaje ajustado o referencia (terminal
inversora), el voltaje en la salida será –VEE ó Gnd.
Si el voltaje en la batería es menor que el voltaje ajustado o referencia (terminal
inversora), el voltaje en la salida será VCC.
Procedimiento:
1. Implementar el circuito
2. Ajuste P1= 4 Volts y P2=6 Volts
3. Conecte la batería a medir al circuito
Para simular la batería a medir utilizamos una fuente variable. Esto es para poder
tener distintos valores y comprobar su funcionamiento.
4. Varíe el voltaje de la fuente desde 0V hasta 8 Volts
5. Observe el estado de los leds
6. Concluya sobre el estado de los leds
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Reporte:
PRACTICA 4
AMPLIFICADOR DIFERENCIADOR
(Indicador de estado de batería)
Objetivo:
Circuito:
Componentes y equipo utilizado:
Resultados obtenidos:
Conclusiones:
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PRÁCTICA 5
PREAMPLIFICADOR DE AUDIO
Objetivo:
Implementar un circuito capaz de amplificar una señal de audio utilizando un amplificador
operacional LM741.
Funcionamiento:
Utilizamos un amplificador operacional de uso general como el LM741 para amplificar una
señal de audio.
La señal de audio se conecta a un capacitor electrolítico para filtrar la señal y desaparecer
algún componente en alterna. Esta señal se conecta a la terminal inversora del
amplificador.
Observamos que a la terminal no inversora está conectado un arreglo de resistencias que
se presenta como divisor de voltaje y 2 capacitores en paralelo formando una red que
actúa como filtro de frecuencias.
A la salida se conecta un capacitor electrolítico para purificar la señal. Esta señal puede ser
aplicada a un amplificador de potencia.
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Entre las terminales de alimentación se coloca un capacitor cerámico para eliminar el rizo
en la fuente de alimentación.
Procedimiento:
1. Implementar el circuito mostrado.
2. Aplicar una señal de audio a la entrada del circuito.
3. Conectar a la salida del circuito una bocina o un altoparlante de 4Ω
Reporte:
PRACTICA 5
PREAMPLIFICADOR DE AUDIO
Objetivo:
Circuito:
Componentes y equipo utilizado:
Observaciones:
Conclusiones:
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PRÁCTICA 6
MULTIVIBRADOR ASTABLE
Objetivo:
Implementar un circuito oscilador haciendo uso del circuito LM555 en su configuración
Astable.
Funcionamiento:
La frecuencia o velocidad de los pulsos producidos por el circuito dependen de los valores
de las resistencias y el capacitor.
A mayores valores de resistencias y capacitor, menor es la frecuencia de los pulsos.
Valores mínimos de resistencia y capacitor producen la frecuencia de pulsos más alta.
Conectamos un led a la salida del circuito integrado. Si la salida tiene un nivel alto, fluirá
una corriente desde la terminal de salida al negativo de la batería pasando por R3 y el led,
por lo tanto éste se encenderá.
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Cuando la terminal de salida tenga un nivel bajo, no fluirá corriente a través del led y éste
permanecerá apagado.
De esta manera mientras la terminal de salida posea alternadamente niveles altos y bajos,
el led se encenderá y apagará respectivamente.
La terminal de reset del 555 está conectada a un switch que nos permite resetear la señal
y mandarla a nivel bajo. Si el switch permanece abierto la terminal de reset se encuentra
conectada a voltaje por medio de R4.
En el momento que cerramos el switch la corriente toma el camino hacia el negativo de la
fuente y no por la resistencia, ya que la corriente fluye hacia donde hay menor resistencia.
Al estar conectada la terminal de reset al negativo de la batería o en nivel bajo, obligamos
al circuito a restablecer su salida mandándola a nivel bajo, es decir, tendríamos 0 volts en
la salida. Esto se puede observar con el estado del led.
Procedimiento:
1. Implementar el circuito mostrado.
2. Mantenga abierto el switch.
3. Varíe la resistencia R2 y observe el efecto producido en la salida mediante el led.
4. Explique el comportamiento de la salida producido al variar la resistencia R2.
5. Cierre el switch y explique lo ocurrido con el led.
6. Vuelva a abrir el switch y describa lo que sucede.
7. Ajuste la resistencia variable a un 50% (50KΩ)
8. Obtenga el tiempo t1 y t2.
(
)
(
)
9. Obtenga el periodo de oscilación.
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10. Determine la frecuencia de la salida.
11. Represente su salida con los valores de t1, t2, T, f
Reporte:
PRACTICA 6
MULTIVIBRADOR ASTABLE
Objetivo:
Circuito:
Componentes y equipo utilizado:
Observaciones:
Salida del oscilador:
Conclusiones:
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PRÁCTICA 7
CONTROL DE MOTOR DE CD CON
MULTIVIBRADOR ASTABLE
Objetivo:
Implementar un circuito oscilador que controle un motor de CD utilizando el circuito
LM555 en su configuración Astable.
Funcionamiento:
El circuito consta de un multivibrador en la configuración astable.
A la salida del multivibrador es colocada una etapa de potencia para hacer funcionar el
motor. Dicha etapa consiste en una resistencia conectada a la base de un transistor que
permite la polarización del transistor en el momento que se tiene un pulso en nivel alto a
la salida del timer. Al excitarse la base del transistor permite que fluya corriente por el
colector y el emisor quedando así alimentado el motor.
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Se conecta un diodo en paralelo con el motor para evitar que la corriente generada por el
motor cuando está girando no dañe el transistor.
Este circuito funciona perfectamente para motores pequeños de corriente directa, de
entre 6V y 12 V, con un consumo no mayor a los 300mA a 350mA.
Procedimiento:
1. Implemente el circuito mostrado.
2. Observe el comportamiento del motor.
3. Varíe la resistencia R2 y observe lo sucedido.
Reporte:
PRACTICA 7
CONTROL DE MOTOR DE CD CON MULTIVIBRADOR ASTABLE
Objetivo:
Circuito:
Componentes y equipo utilizado:
Observaciones:
Conclusiones:
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PRÁCTICA 8
MULTIVIBRADOR MONOESTABLE
Objetivo:
Implementar un circuito oscilador haciendo uso del circuito LM555 en su configuración
Monoestable.
Funcionamiento:
El multivibrador monoestable entrega en su salida un solo pulso con una duración
establecida por el valor de R1 y C1.
Para producir un pulso en la salida es necesario aplicarle una señal de disparo a la entrada
del circuito (pin 2).
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El disparo en la entrada es producido por un “push button” normalmente abierto. Dicho
disparo debe ser negativo.
Al estar el push abierto la terminal de entrada queda conectada a voltaje positivo (Vcc)
por medio de una resistencia (R4). Al presionar el push button la corriente fluye por el
push hacia el negativo de la batería haciendo así que se produzca el disparo negativo.
Procedimiento:
1. Implementar el circuito mostrado.
2. Ajuste la resistencia R1 a su valor máximo (250KΩ).
3. Observe el estado de los leds.
4. Presione momentáneamente el push button y observe el estado de los leds
5. Explique el comportamiento de la salida producido al presionar el push button
6. Obtenga el tiempo de duración del pulso en la salida (T).
7. Represente su disparo de entrada y el pulso en la salida con el valor de T
8. Repita el paso 4 variando el valor de la resistencia (R1) y observe la transición de
los leds.
PRACTICA 8
MULTIVIBRADOR MONOESTABLE
Reporte:
Objetivo:
Circuito:
Componentes y equipo utilizado:
Observaciones:
Entrada y salida del oscilador:
Conclusiones:
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