PRACTICA 6.Amplificadores operacionales (Integrador y derivador)

LEGAZPI ASCENCIO AXHEL

Brigada 3

Laboratorio de análisis de circuitos

Objetivo1. Armar el amplificador Integrador

Comprobar que al aplicar una señal cuadrada, la señal de salida es una señal triangular. 2. Armar el amplificador derivador

Comprobar que al aplicar una señal triangular, la señal de salida es una señal cuadrada.

DesarrolloAmplificador operacional integrador

Lo primero que hicimos fue armar un circuito integrador este se hace usando un amplificador operacional, nosotros usamos el LM311, primero lo simulamos en multisim para ver las señales que nos tenia que arrojar el osciloscopio .

Usamos dos resistencias de 1 (k ) y un capacitor de 3( F) conectados como se Ω μmuestra en la imagen anterior y polarizmos con 10 V y aplicamos una señal cuadrada 1v- 100hz de tal forma que esperamos que nos salieran los resultados siguientes:

Amplificador operacional derivador

Para este circuito utilizamos el amplificador LM741 porque cuando ocupamos el Lm311 no nos salieron los resultados esperados. Lo que investigamos nosotros fue de que cuando utilizabas un amplificador operacional derivador , la señal que metieras en la entrada te la derivaba entonces si metiamos una señal triangular la derivada de esta seria una constante (señal cuadrada o escalon) . Para lograr esto hicimosla siguiente conexión:

En la no inversora la conectamos a tierra y en la inversora ocupamos un capacitor de 68( F) y una resistencia de 10 (K ).μ Ω

Le aplicamos un voltaje de 1 v a 100 hz y polarizamos con 10 v .

Memoria de cálculos Ganancia Amplificador integrador

Vout=10v

Vin=2 v

A= Voutvin

=10v2v

=5

En la no inversora v=0 porque está conectado a tierra.

Ganancia amplificador derivador

A= Voutvin

=10v2v

=5

En la no inversora v=0 porque está conectado a tierra

Resultados En el primer circuito que fue el integrador tuvimos algunos problemas ya que al meterle la señal cuadrada en la entrada, la salida nos daba una señal cuadrada entonces cambiamos los capacitores y obtuvimos los resultados que esperábamos:

Señal cuadrada voltaje de entrada 1(v) -100 (Hz)

Señal triangular voltaje de salida 10 (v)

Para el circuito derivador ocupamos el LM741 porque al usar el LM311 no nos daba los resultados deseados, porque al meter la señal triangular nos daba cosas raras y con el LM741 no hubo ningún problema.

Señal triangular voltaje de entrada 2(V) pico a pico - 100 (Hz)

Señal cuadrada Voltaje de salida 10 V

Conclusiones

AMPLIFICADOR INTEGRADOR

Pudimos ver que el amplificador integrador realiza la operación matemática de integración .El amplificador actúa como un elemento de almacenamiento que produce una salida de tensión que es proporcional a la integral en el tiempo de la tensión de entrada.

Se pudo comprobar que cuando se le aplica una señal de entrada cuadrada el capacitor se cargará y se descargará en respuesta a cambios en la señal de entrada, provocando que la señal de salida sea una señal triangular cuya frecuencia depende de la constante de tiempo RC de la combinación de la resistencia y el capacitor.

La salida de este circuito se puede predecir mediante la siguiente ecuación:

AMPLIFICADOR DERIVADOR

El amplificador derivador es lo opuesto al amplificador integrador, realiza la operación matemática de derivación, de modo que la salida de este circuito es proporcional a la derivada en el tiempo de la señal de entrada. Se comprobó en la práctica que cuando metemos una señal triangular y derivamos esa señal rampa obtenemos una señal escalón o cuadrada.

Cuando la tensión aplicada a la entrada inversora cambia de 0 voltios a una tensión negativa, la salida es una tensión positiva.

Cuando la tensión aplicada a la entrada inversora cambia de 0 voltios a una tensión positiva, la salida es una tensión negativa.

Por lo tanto la tensión de salida tendrá la siguiente expresión:

Puedo concluir que este tipo de amplificadores son muy útiles por ejemplo, un acelerómetro devuelve una señal proporcional a la aceleración de un objeto y, si se le aplica un circuito integrador, se obtiene la velocidad de dicho objeto. Volviendo a integrar, se obtendría la posición o también se puede ocupar este principio para el generador de funciones, etc.