Amplificadores operacionalesFicha de

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Con base a una indagación bibliográfica que contribuya a clarificar los conceptos relacionados con los amplificadores operacionales, conteste las siguientes preguntas en su cuaderno de control de máquinas eléctricas.

1. ¿Qué es un amplificador operacional?Es un dispositivo de gran ganancia, utilizado para realizar amplificación, conmutación, filtrado de señales, etc… en forma de circuito integrado. Sus diseños solo requieren cambiar los elementos externos tales como resistencias, condensadores, diodos, etc.

2. Dibuje el símbolo de OPAM básico e indique el nombre de sus terminales o patillas

3. ¿Qué es la impedancia de entrada de un OPAM, y que valores posee?Es la impedancia que el amplificador presenta a la fuente de excitación conectada a una de las dos entradas y con la otra a masa Zi varias con la temperatura y la frecuencia, El valor de la impedancia de entrada suele ser de Mega Ohmios

4. ¿Qué es la Z de salida de un OPAM, y que valores posee?Es la impedancia que presenta el Amplificador hacia una carga conectada a la salida. Por otra parte la impedancia de salida disminuye al aumentar la frecuencia de trabajo, ya que, en estas circunstancias A disminuye.

5. ¿Qué es la ganancia de un OPAM y que valores tiene un OPAM?La ganancia es el grado de amplificación de un amplificador operacional, está determinada por una resistencia de retroalimentación que alimenta parte de la señal amplificada de la salida a la entrada invertida. Esto reduce la amplitud de la señal de salida, y con ello la ganancia. Mientras más pequeña es esta resistencia menor será la ganancia. El A.O posee una muy alta ganancia debido a esta característica se pueden utilizar como conmutadores.

6. Dibuje un cuadro en donde indique los valores de Zent, Zout, Av OL, correspondientes a un amplificador operacional ideal.

Bryan Portuguez.

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Característica Valor IdealImpedancia entrada InfinitaImpedancia salida NulaGanancia de tensión en lazo abierto

Infinita

7. ¿Qué es la ganancia de lazo abierto en un circuito con OPAM? ¿Qué otros nombres recibe?Es aquella que tiene el amplificador operacional cuando no existe ningún camino de realimentación entre la salida y alguna de las dos entradas. Esta ganancia está dado por: Av = Vsal/ VentTambién suele llamarse función de transferencia de lazo abierto.

8. ¿Qué es la ganancia de lazo cerrado en un circuito con OPAM? ¿Qué otros nombres recibe?Se conoce como la realimentación en un circuito con amplificador operacional, siendo esta negativa, en esta configuración las tensiones en las dos entradas son exactamente iguales, se supone que la tensión en la pata positiva sube y, por tanto, la tensión en la salida también se eleva. Como existe la realimentación entre la salida y la pata negativa, la tensión en esta pata también se eleva, por tanto la diferencia entre las dos entradas se reduce, disminuyéndose también la salida. También se le suele llamar función de transferencia de lazo cerrado o realimentación negativa.

9. ¿Qué es un amplificador diferencial?Es un amplificador cuya salida es proporcional a la diferencia entre sus dos entradas. La salida puede ser diferencial o no, pero en ambos casos, referida a tierra compleja.

10. Para cada circuito o configuración de amplificador operacional indicado, dibuje el esquema de conexión y la fórmula para determinar el voltaje de salida en cada caso:a) Inversor

b) No inversor

c) Seguidor de voltaje

d) Sumador

11. ¿Qué es un comparador? ¿Cómo funciona? Mencione algunas aplicaciones. Dibuje al menos el esquema de dos de estas aplicaciones.Es un circuito electrónico, ya sea analógico o digital, se llama también amplificador operacional en lazo abierto (sin realimentación entre su salida y su entrada) y suele usarse para comparar una tensión variable con otra tensión fija que se utiliza como referencia. En su funcionamiento es capaz de comparar dos señales de entrada y variar la salida en función de cual es mayor.Aplicaciones: A.O. como comparador

Comparador no Inversor Comparador Inversor

Bryan Portuguez.

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12. Dibuje el esquema de un OPAM como diferenciador, dibuje la forma de onda a la entrada y la onda resultante de salida.

13. Dibuje el esquema de un OPAM como integrador, dibuje la forma de onda a la entrada y la onda resultante a la salida

14. Resuelva cada uno de los problemas a continuación1. ¿Cuál es el voltaje de salida en el circuito de la figura 10.62?

Vsal= (-R2 / R2) x VentVsal= (-250KΩ / 20KΩ) x 1,5V

Vsal= -18,75V2. ¿Cuál es el intervalo del ajuste de la ganancia de voltaje en el circuito de la figura

10.63?A= Bf/ Rr

A= 25

3. ¿Qué es el voltaje de entrada produce una salida de 2V en el circuito de la figura 10.64?

Vsal= (-R2/R1) x VentVsal x (R1/-R2) =Vent

2V x (20KΩ/ -1MΩ) =Vent-40mV= Vent

4. ¿Cuál es el intervalo del voltaje de salida en el circuito de la figura 10.65, si la entrada puede variar de 0,1 a 0,5V?

Vsal= (-200KΩ/20kΩ) x 0,1v Vsal= (-200kΩ/20kΩ) x 0,5v

Vsal= -1V Vsal= -5V

Bryan Portuguez.

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5. ¿Qué voltaje resulta en el circuito de la figura 10.66 para una entrada de v1= -0,3V?Vsal= (1+ R2/R1) x Vent

Vsal= (1+ 360kΩ/12kΩ) x -0,3vVsal= -9,3V

6. ¿Qué entrada se debe aplicar a la entrada de la figura 10.66 para obtener una salida de 2,4V?

Se debe aplicar una entrada de 0,08V

7. ¿Qué intervalo de salida (voltaje) se desarrolla en el circuito de la figura 10.67?Vsal= (1+ R2/R1) x Vent

Vsal= (1+ 200kΩ/20kΩ) x 0,5VVsal= 5,5V

8. Calcule el voltaje de salida desarrollado por el circuito de la figura 10.68 para Rf= 330kΩ

Vout= V1+V2+V3Vout= 0,2V+-0,5V+0,8V

Vout= 0,5V

9. Que voltaje de salida resulta en el circuito de la figura 10.70 para v1= + 0,5VVsal= VentVsal= 0.5V

10.Calcule el voltaje de salida para el circuito de la figura 10.71

Vsal=−R2R1

xVent

Vsal=−100kΩ20kΩ

×1,5v

Vsal=−7,5 v11.Calcule los voltajes de salida de V1 y V2 en el siguiente circuito de la figura 10.72

Vsal V 2=0,2V

Vsal=−R2R2

xVent

Vsal=−200kΩ20kΩ

x0,2V

Vsal=−2V →V 2

12.Calcule el voltaje de salida Vo en el circuito de la figura 10.73

Vsal=(1+ 400kΩ20kΩ )×0,1VVsal=2,1VVsal=−100KΩ20kΩ

×2,1VVsal=−10,5V

13.Calcule Vo en el circuito de la figura 10.74

Vsal=−600kΩ15kΩ

×25mVVsal=−1VVsal=−300kΩ30kΩ

×−1VVsal=10V

Bryan Portuguez.