practicas aplicacion de opam

Unidad de aprendizaje

1

Práctica número 3

Nombre de la práctica

Análisis del circuito comparador con histéresis.

Propósito de la práctica

Al finalizar la práctica, el alumno identificara la aplicación del amplificador operacional con retroalimentación en la comparación de dos señales.

Escenario Laboratorio o Taller.

Duración 4 hrs.

Materiales Maquinaria y equipo Herramienta

Manuales del fabricante. Amplificador operacional de

propósito general. Resistencias. Alambre para

interconexiones. Estaño 80-20. Formatos de reporte de

resultados.

Protoboard. Multímetro analógico y/o

digital. Osciloscopio de dos canales. Juegos de cables de medición

banana-caimán. Fuente de poder variable de

+15V, -15V, 0-10 Khz.

Pinza de punta. Pinza de corte. Pinza pela cable. Cautín 60 W.

NOTA: el PSP: debe fomentar en el alumno las actitudes de responsabilidad, disciplina, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.

Procedimiento

Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.De espacio:

Identificar los señalamientos y medidas de seguridad establecidos en el taller. El taller deberá estar limpio antes de iniciar la práctica. En el taller se deberá contar siempre con un extintor ABC cuya carga este debidamente verificada. No deberá de localizarse objeto alguno tirado en el suelo, que pueda ocasionar un accidente. Todas las conexiones eléctricas del taller deberán encontrarse en buen estado y por ningún motivo

existirán cables o conductores expuestos. Los materiales y equipos antes de su uso, deberán estar guardados en casilleros, o su equivalente. No se permitirá el acceso al taller a personas ajenas a la práctica.

Personales: Lavarse las manos perfectamente. Evitar el uso de relojes, hebillas, botones protuberantes, corbatas, ropa holgada Evitar traer suelto el cabello largo. Utilizar la ropa y equipo de trabajo (Overol, bata o la ropa adecuada, zapatos de seguridad).

Utilizar el equipo de seguridad, de acuerdo al tipo de práctica a desarrollar. Casco. Gogles o lentes. Guantes de algodón o carnaza, según sea la labor. Protección auditiva. Mascara antigases.

Aplicar las medidas ecológicas durante el desarrollo de la práctica. Los desperdicios que se generen, deberán ser depositados en los recipientes adecuados para ello

(separando los materiales orgánicos e inorgánicos). Deberá de evitarse residuos de aceites o grasas en el piso. Se deberá evitar daños a materiales, equipos, mobiliario y aulas. Los materiales que sean susceptibles a ser reutilizados serán conservados para tal fin. No se permitirá introducir al taller, alimentos y bebidas.

Aplicar estrategias de construcción del aprendizaje.Se sugiere que con la guía del PSP:, el alumno más adelantado o experimentado: Explique el procedimiento que se va a ejecutar, reafirmando el tipo de tareas que se aprenderán.

El PSP: realizará de manera adicional a la conducción y supervisión de las actividades de la práctica: La aportación de comentarios referentes a los resultados que se vayan obteniendo en cada actividad

desarrollada. La corrección de errores o malas interpretaciones en el procedimiento, para su correcta ejecución.

Los alumnos participaran activamente a lo largo de la práctica: Contestando las preguntas que haga el PSP:, sobre el procedimiento desarrollado, los aspectos

importantes que deben cuidar, los errores más frecuentes que se suelen cometer, las recomendaciones del fabricante, etc.

Planteando sus dudas, así como las posibles soluciones a los problemas que se presenten durante la práctica, incluyendo las relacionadas con situaciones y casos específicos.

Explicando el procedimiento a sus compañeros y tratando de ayudarse mutuamente en la comprensión de los conocimientos implícitos.

Ejecutando el procedimiento, tantas veces como sean necesarias, hasta hacerlo con precisión. Pasando en forma rotatoria por el aprendizaje de enseñar.

Procedimiento

Desarrollo de la práctica:

1. Organizar al grupo en equipos de trabajo con un mínimo de 3 y un máximo de 6 alumnos.2. Preparar el equipo a emplear, los instrumentos de medición, las herramientas y los materiales en las

mesas de trabajo, por equipo de alumnos. Repasar las reglas de seguridad, con el cuidado necesario y determinar los puntos en los cuales se desea

realizaran las observaciones.3. Identificar el funcionamiento eléctrico del circuito a armar.4. Armar en el protoboard el circuito de la figura 3 y alimentarlo con +10V y –10V con tierra común.

Figura 3

5. Poner un voltaje de referencia de +0.5V y después de +5V y hacer las pruebas que se indican a continuación:

Vref = +0.5V

Vref =-1.0 V

Vref =+5.0V

Cuando Vref = V1

6. Encontrar el valor V2 que hace que V0 pase de +10V a –10V.7. Encontrar el valor de V2 que hace que V0 pase de –10V a +10V.

Cuando Vref = V2

Procedimiento

8. Encontrar el valor V1 que hace que V0 pase de +10V a –10V.9. Encontrar el valor V1 que hace que V0 pase de -10V a +10V.10. Dibujar las curvas de histéresis reales en cada caso e interpretar los resultados.11. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y completar

los reportes correspondientes.12. Realizar la desconexión de los equipos e instrumentos empleados.13. Guardar los instrumentos, materiales y herramientas utilizados en la práctica.14. Limpiar el área de trabajo.15. Elaborar un informe individual del análisis de los procesos efectuados, empleando los reportes generados

a lo largo de la práctica, incluyendo los procedimientos realizados, las observaciones y las conclusiones.

Lista de cotejo de la práctica número 3 Análisis del circuito Comparador de histéresis.

Nombre del alumno

Instrucciones A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo.

De la siguiente lista marque con una aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño

Desarrollo Sí No No Aplica

Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.

Utilizó el equipo de seguridad, de acuerdo al tipo de práctica a desarrollar.

Aplicó las medidas ecológicas durante el desarrollo de la práctica.

1. Preparó el equipo a emplear, los instrumentos de medición, las herramientas y los materiales en las mesas de trabajo.

2. Se incorporó a algún equipo de trabajo.

3. Armó en el protoboard el circuito de la figura 3.

4. Modificó los valores del voltaje de referencia para encontrar los valores de voltaje de entrada.

5. Graficó las curvas de histéresis reales en cada caso

6. Realizó la desconexión de los equipos e instrumentos empleados, de manera apropiada.

7. Guardó apropiadamente los instrumentos, herramientas y materiales utilizados en la práctica.

8. Elaboró algunas propuestas de mejora para el proceso de trabajo analizado.

9. Comentó al grupo sus conclusiones y obtuvo el consenso en el análisis para completar los reportes correspondientes.

10. Limpió su área de trabajo.

11. Elaboró el informe individual del análisis de los procesos efectuados, empleando los reportes generados a lo largo de la práctica, incluyendo los procedimientos realizados, las observaciones y las conclusiones.

Participó de manera activa en las estrategias de construcción del aprendizaje recomendadas.

Realizo la práctica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.

Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


1

Práctica número 4


Aplicación del amplificador operacional como comparador sin retroalimentación.


Al finalizar la práctica, el alumno identificara el uso del amplificador operacional en la comparación de dos señales de instrumentación sin retroalimentación.

Escenario Laboratorio.

Duración 4 hrs.



propósito general. Resistencias. Termistor Relevador. Transistor. Alambre para


resultados

Fuente de poder +15V, -15V, 0-10 Khz.

Multímetro analógico y/o digital.

Osciloscopio de dos canales. Protoboard.

1 pinza de punta. 1 pinza de corte. 1 pinza pelacable.


Procedimiento
















Procedimiento



mesas de trabajo, por equipo de alumnos. Repasar las reglas de seguridad, con el cuidado necesario y determinar los puntos en los cuales se

desea realizaran las observaciones. Manejar los elementos con extremo cuidado. Vigilar que la fuente de alimentación estén desconectadas antes de hacer cualquier modificación al

circuito o efectuar alguna conexión ya sea de algún componente o de algún instrumento.3. Armar el circuito de la figura 4 y, alimentarlo con fuentes de +10V y –10V con tierra común.

Figura 4 y 4a

4. Poner un voltaje de referencia de +0.5V y después de +5V y hacer las pruebas que se indican a continuación:

Vref = +0.5V

Vref = -1.0V

Vref = +5.0V

Cuando Vref = V1

5. Encontrar el voltaje V2, que hace que V0 salte a –10V.

Cuando Vref = V2

6. Encontrar el voltaje V1, que hace que V0 salte a +10V.7. Verificar en el osciloscopio las formas de las curva de saturación.8. Dibujar las curvas de saturación e interpretar los resultados.

9. Ahora armar el circuito de la figura 4b y, alimentarlo con fuente de +10V y -10V con tierra común.

10. Ahora armar el circuito de la figura 4b y alimentarlo con fuente de +10V y –10V con tierra común y realizar las siguientes pruebas:

Procedimiento

11. ¿Qué sucede si R1 del termistor es mayor que la resistencia R2 y el puente está desbalanceado?12. ¿Qué sucede si ahora R1 del termistor disminuye y el puente se balancea?13. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y completar

los reportes correspondientes.14. Realizar la desconexión de los equipos e instrumentos empleados.15. Guardar los instrumentos, materiales y herramientas utilizados en la práctica.16. Limpiar el área de trabajo.17. Elaborar un informe individual del análisis de los procesos efectuados, empleando los reportes generados

a lo largo de la práctica, incluyendo los procedimientos realizados, las observaciones y las conclusiones.

Figura 4b

9 Armar el circuito de la figura 4b y, alimentarlo con fuentes de +10V y –10V con tierra común.10 Hacer las pruebas que se indican a continuación.11 ¿Qué pasa si R1 del termistor es mayor que la resistencia R2 y el puente esta desbalanceado?12 ¿ Que sucede si ahora R1 del termistor disminuye y el puente se desbalancea?13 Verificar en el osciloscopio las formas de saturación.14 Dibujar las curvas de saturación e interpretar los resultados.

Lista de cotejo de la práctica número 4

Aplicación del amplificador operacional como comparador sin retroalimentación.

Nombre del alumno








2. Armó los circuitos de las figuras 4 y 4b.

3. Verificó en el osciloscopio las formas de las curvas de saturación.

4. Dibujó las curvas que muestre las formas de saturación del amplificador sin retroalimentación.

5. Midió y encontró los voltajes de entradas que hace que el voltaje de salida salte a un valor de saturación positivo y negativo.

6. Visualizó que pasa cuando el puente está desbalanceado en el circuito 4b.

7. Visualizó que pasa cuando el puente está balanceado en el circuito 4b.

8. Verifico que sucede si R1 del termistor es mayor que la resistencia R2 en el circuito 4b.

9. Verifico que sucede si R1 del termistor disminuye en el circuito 4b.

10. Verificó si los parámetros permanecen constantes para todos los elementos o se presentan variaciones.

11. Comparó resultados.









Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


1

Práctica número 5


Aplicación del amplificador operacional en el filtraje de señales.


Al finalizar la práctica, el alumno identificara las características de los filtros utilizando el amplificador operacional como dispositivo para eliminar ruido..


Duración 4 hrs.


Manuales del fabricante. 3 Amplificadores

operacionales de propósito general.

Resistencias y condensadores de varios valores.

Alambre para interconexiones.

Estaño 80-20. Formatos de reporte de

resultados.



banana-caimán. Fuente de CA variable.



Procedimiento
















Procedimiento




realizaran las observaciones.

3. Identificar el funcionamiento eléctrico de los circuitos de la figura 5.

Figura 5

4. Armar el circuito de la figura 5 en el protoboard.5. Energizar el circuito con una señal senoidal variable de 20 mV pico-pico, debe tener en fo una señal

del orden de 2 Vpp, encontrar:6. El valor de f0, H0.7. Los valores de Q, midiendo en que frecuencia se tiene 0.707 del voltaje máximo.8. Conectar el osciloscopio a los puntos indicados en el circuito.9. Graficar la ganancia Vs frecuencia, la curva de transferencia del circuito.10. Ver al mismo tiempo de estar haciendo el experimento las salidas de los amplificadores A y C y

sacar conclusiones.11. Este circuito es muy útil por las ganancias y las Qs que se pueden obtener, así mismo no requiere de

tanta precisión en las componentes como otros circuitos. Para verificarlos conviene que cambie algunos de los valores en u 10% y observar los resultados.

12. Elaborar algunas propuestas de variación para el circuito realizado.13. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y

completar los reportes correspondientes.14. Realizar la desconexión de los equipos e instrumentos empleados.15. Guardar los instrumentos, materiales y herramientas utilizados en la práctica.16. Limpiar el área de trabajo.17. Elaborar un informe individual del análisis de los procesos efectuados, empleando los reportes

generados a lo largo de la práctica, incluyendo los procedimientos realizados, las observaciones y las conclusiones.

Lista de cotejo de la práctica número 5 Aplicación del amplificador operacional en filtraje de señales.

Nombre del alumno









3. Identificó la importancia de ejecutar operaciones matemáticas con los amplificadores operacionales y su aplicación en los procesos industriales

4. Armó en el protoboard el circuito de la figura.

5. Energizó el circuito y conectó el osciloscopio a los puntos indicados del circuito.

6. Graficó la ganancia Vs frecuencia.

7. Encontró los valores de f0 y H0 y de Q.

8. Elaboró algunas propuestas de variación para el circuito realizado.











Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


1

Práctica número 6


Convertidor de señal digital a analógica utilizando como base el amplificador operacional.


Al finalizar la práctica, el alumno describirá el uso y aplicación del amplificador operacional como interfaz dentro de un proceso para realizar el cambio de señal.


Duración 4 hrs.


Manuales del fabricante. Amplificadores operacionales

de propósito general. Resistencias y interruptores

electrónicos. Alambre para


resultados.


digital. Osciloscopio de dos canales. juegos de cables de medición

banana-caimán. Fuente de poder +15V, -15V,

DE 0-10Khz.



Procedimiento
















Procedimiento





3. Identificar el funcionamiento eléctrico del circuito de la figura 6.

Figura 6

4. Armar los circuitos de la figura 6 en el protoboard.5. Energizar el circuito y conectar el osciloscopio a los puntos indicados en el circuito.6. Verificar la salida con un osciloscopio cuando la entrada de referencia Vref = 0V ó Vref = 1V.7. Medir la salida V0 e interpretar los resultados.8. Dibujar las formas de las graficas de cuando la entrada de referencia Vref = 0V ó Vref = 1V.9. ¿Qué sucede cuando se cambia el valor del Vref de 0V a 1V.10. Elaborar algunas propuestas de variación para el circuito realizado.11. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y



Lista de cotejo de la práctica número 6 Convertidor de señal digital a analógico utilizando como base el

amplificador operacional.

Nombre del alumno










4. Energizó el circuito y conectó el osciloscopio a los puntos indicados en el circuito.

5. dibujo las formas de la señal de salida cuando Vref = 0V ó es igual 1V.

6. Comprobó que sucede cuando el valor del Vref cambia de 0V a 1V.












Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


2

Práctica número 7


Convertidor de una señal analógica a digital, utilizando como base el amplificador operacional.


Al finalizar la práctica, el alumno describirá el uso y aplicación dentro de un proceso industrial de amplificador operacional como interfaz, para adecuar señales de instrumentación.


Duración 4 hrs.



de propósito general. Resistencias, temporizador,

reloj de pulsos, compuertas lógicas, convertidor digital analógico.

Alambre para interconexiones.

Estaño 80-20. Formatos de reporte de

resultados.


digital. Osciloscopio de dos canales. juegos de cables de medición

banana-caimán. Fuente de poder +15V, -15V,

DE 0-10Khz.



Procedimiento
















Procedimiento





3. Identificar el funcionamiento lógico circuito de la figura 7.

Figura 7

4. Armar el circuito de la figura 7 en el protoboard.5. Para este caso se debe elegir el bit más significativo que sea inferior al valor analógico y después se

añade bits cuyo valor disminuye en forma gradual de manera sucesiva y no excedan el valor analógico. Es decir, se inicia una comparación con 1000; si éste número es demasiado grande probamos con 0100. Si éste es demasiado pequeño, se intenta con 0110. Si éste es demasiado grande probamos con 0101. Dado que cada uno de los bits de la palabra se prueba en secuencia, en una palabra de n-bits sólo se requieren n pasos para hacer la comparación. Por lo tanto, si la frecuencia del reloj es f, el tiempo entre impulsos es 1/f.De esta manera, el tiempo necesario para generar la palabra o el tiempo de conversión, es n/f.

6. Energizar el circuito y conectar el osciloscopio a los puntos indicados de los circuitos.7. Comprobar que sucede si el voltaje generado por el temporizador es mayor al del voltaje analógico

de entrada.8. Comprobar cual es el bit más significativo que sea inferior al valor del voltaje analógico de entrada.9. Observar y medir en ambos casos el voltaje de salida V0 después que se elige el bit más

significativo y también después que se añaden los bits cuyo valor disminuye en forma gradual. 10. En ambos casos interpretar los resultados.11. Dibujar la forma de la graficar en la salida Vo.12. Elaborar algunas propuestas de variación para el circuito realizado.13. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y



Lista de cotejo de la práctica número 7

Convertidor de señal analógica a digital, utilizando como base el amplificador operacional.

Nombre del alumno









3. Identificó la importancia de elegir el bit más significativo que sea inferior al valor del voltaje analógico de entrada.


5. Energizó el circuito y conectó el osciloscopio a los puntos indicados de los circuitos.

6. Dibujo la forma de la gráfica del voltaje de salida V0.

7. Comprobó que sucede si el voltaje generado por el temporizador es mayor al voltaje analógico de entrada.











Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


2

Práctica número 8


Convertidor corriente voltaje.


Al finalizar la práctica, el alumno describirá las características, el uso y aplicación del amplificador operacional como convertidor corriente voltaje en el diseño de fuentes de alimentación.


Duración 2 hrs.



de propósito general. Resistencias de varios

valores. Alambre para


resultados.




+15V, -15V, 0-10Khz..



Procedimiento
















Procedimiento





3. Identificar el funcionamiento eléctrico de los circuitos de las figuras 8a y 8b.

Figura 8

4. Armar los circuitos de las figuras 8a y 9b en el protoboard.5. Alimentar los circuitos con fuentes de +10V y -10V con tierra común y seguir los lineamientos que se

marcan en la siguiente tabla:

Excitación Voltajes medidos en el punto (A) y en la salida circuito 8a

Voltaje medido en el punto (A) y en la salida circuito 8b

I0 = +5 mA VA = V0 = VA = V0 =I0 = -5 mA VA = V0 = VA = V0 =

I0 = 0 VA = V0 = V = V0 =

6. Considerando las excitaciones indicadas, haga las mediciones necesarias y complete la tabla.7. Elaborar algunas propuestas de variación para el circuito realizado.8. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y



Anexo.- Estos circuitos son muy útiles cuando se requiere pasar del parámetro corriente a voltaje, y son muy lineales de manera que pueden usarse en aplicaciones de control, instrumentación, conversión, etc.

Lista de cotejo de la práctica número 8 Convertidor corriente voltaje

Nombre del alumno









3. Identificó como se puede pasar del parámetro de corriente a voltaje

4. Armó en el protoboard los circuitos de las figuras 8a y 8b.

5. Energizó el circuito y conectó el equipo de medición utilizado a los puntos indicados de los circuitos.

6. Comprobó la diferencia entre los voltajes medidos en ambas salidas de los dos circuitos.

7. Comprobó el valor de la impedancia de salida del amplificador operacional en la salida V0.











Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


2

Práctica número 9


Generador de voltaje


Al finalizar la práctica, el alumno describirá las características, el uso y aplicación del amplificador operacional como generador de voltaje.


Duración 4 hrs.



de propósito general. Resistencias y

condensadores de varios valores.

Diodos zener. Alambre para


resultados.




+15V, -15V, 0-10Khz.. Fuente CA variable.



Procedimiento
















Procedimiento






Figura 9

4. Armar el circuito que se propone en el protoboard, alimentándolo de fuentes de +10V y -10V con tierra común y hacer las siguiente pruebas.

5. Mover el potenciómetro de R3 equivalente, hasta que en el osciloscopio en V0 se observe que oscile.6. Medir la señal de oscilación, Vpp y la frecuencia.7. Medir la señal en (A), (B) y V1. Analizar y explicar que sucede.8. Variar el potenciómetro de R3 y observar el rango en que el oscilador trabaja.9. Calcular la condición de oscilación práctica y la frecuencia de oscilación para ver su concordancia

con la teoría (la frecuencia debe estar alrededor de 10 Khz.).10. Elaborar algunas propuestas de variación para el circuito realizado.11. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y



Anexo.- Es importante notar que este circuito es útil cuando se desea una frecuencia fija, o bien cambiar C2 el cual afecta la frecuencia pero no afecta la condición de oscilación; sin embargo trabajar con capacitares variables ya no se usa por ser caros y difíciles de conseguir. Es conveniente que una vez armado el circuito se le coloquen a C2 en paralelo capacitores, para variar el valor equivalente y observar que sucede con las señales en los puntos (A), (B) y V1, reportar estas mediciones.

Lista de cotejo de la práctica número 9 Generador Senoidal

Nombre del alumno









3. Verificó que sucede cuando el potenciómetro R3 se mueve.

4. Armó en el protoboard los circuitos de la figura 9.

5. Energizó el circuito e hizo las pruebas de medición en los puntos indicados del circuito.

6. Comprobó que sucede al cambiar el valor equivalente del capacitor C2 en los puntos (A) y (B):

7. Comprobó el valor de la condición de oscilación práctica y la frecuencia de oscilación.












Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


2

Práctica número 10


Fuente de corriente.


Al finalizar la práctica, el alumno describirá las características, el uso y aplicación del amplificador operacional como fuente de corriente.


Duración 4 hrs.



de propósito general. Resistencias de varios

valores. Diodos zener. Led Alambre para


resultados.


digital. Amperímetro analógico y/o



+15V, -15V, 0-10Khz. Fuentes de CA variables.



Procedimiento
















Procedimiento





3. Identificar el funcionamiento eléctrico de lo circuito del figura 10.

Figura 10

4. Armar el circuito propuesto en el protoboard.5. Alimentar los circuitos con fuentes de +10V y -10V con tierra común y seguir los lineamientos que se

marcan a continuación.6. Teniendo el circuito armado, conectar el amperímetro en el colector de Q1 y tierra o entre el colector

de entre el colector de Q1 y Q2.7. Medir la corriente en Q1 y Q2.8. ¿Cómo varían estas corrientes al variar las fuentes de +V y –V en ± 2V.9. Substituir RA por una serie de tres diodos y volver hacer las mediciones anteriores.10. Substituir RA por un led y volver hacer las mediciones. 11. Elaborar algunas propuestas de variación para el circuito realizado.12. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y



Anexo.- En este caso al usar un led, sirve porque en el circuito se utiliza como foco piloto; además da muy buena regulación para que la corriente no varíe al variar los voltajes de alimentación, debido a su característica no lineal.

Lista de cotejo de la práctica número 10 Convertidor corriente voltaje

Nombre del alumno









3. Identificó como se puede pasar del parámetro de corriente a voltaje

4. Armó en el protoboard lo circuito de la figura 10.

5. Energizó el circuito y conectó los equipos de medición utilizado en los puntos indicados del circuito.

6. Comprobó como varían las corrientes Q1 y Q2 al variar las fuentes +V y –V.

7. Comprobó que pasa con las corrientes Q1 y Q2 al sustituir la RA por una serie de diodos y por un led.











Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


2



Fuente de voltaje.


Al finalizar la práctica, el alumno describirá las características, el uso y aplicación del amplificador operacional como de fuentes de voltaje.


Duración 2 hrs.





Transistores y diodos zener. Alambre para


resultados.




+15V, -15V, 0-10Khz. Fuente de CA variable.



Procedimiento
















Procedimiento






Figura 11

4. Armar el circuito propuesto en el protoboard, poner un disparador al transistor regulador Q2 para que pueda disipar cuando menos 12 W y que en todos los casos del experimentos no se vaya a dañar.

5. Probar en tres condiciones:

a) Potenciómetro totalmente arriba.

b) Potenciómetro al centro y

c) Potenciómetro totalmente abajo.

6. Obtener Ve para distintas cargas RL = 500 ohms y 50 ohms. Las resistencias de carga deben de ser de 5 W de disipación de potencia:

a) Con cada una de las cargas obtener V0 en las diferentes condiciones del potenciómetro.

b) Una vez obtenido V0 para una posición de potenciómetro variar el V0 de 17 V a 14 V y ver que

sucede.

c) Obtener los factores de regulación para la fuente de acuerdo con:

FR= Vs / V0 x 100%

7. Elaborar algunas propuestas de variación para el circuito realizado.8. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y



Anexo.- Esta fuente de poder es en sí un regulador serie y constituye el circuito básico en el que se fundan los circuito reguladores serie integrados.

Lista de cotejo de la práctica número 11 Fuente de voltaje.

Nombre del alumno









3. Identificó como funciona eléctricamente el circuito.

4. Armó en el protoboard el circuito propuesto.

5. Energizó el circuito y conectó el equipo de medición utilizado en los puntos indicados del circuito.

6. Probó que sucede con el regulador Q2 en las tres condiciones del potenciómetro.

7. Probó que pasa con V0 para los distintos valores RL en las diferentes condiciones del potenciómetro.

8. Probó que sucede al variar el V0 de 17 V a 14 V para una posición del potenciómetro.










Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


2



Disparador Schmitt.


Al finalizar la práctica, el alumno describirá las características, el uso y aplicación del amplificador operacional como disparador de Schmitt.


Duración 4 hrs.





Diodos. Alambre para


resultados.




+15V, -15V, 0-10Khz. Fuente de CA variable. Generador de señales.



Procedimiento
















Procedimiento






Figura 12

4. Armar e circuito antes mencionado en el protoboard, con una sola fuente de +10V y seguir los pasos que a continuación se mencionan.

5. Hacer el montaje que se ilustra a continuación:

(a) (b)

6. Variar V0 desde cero hasta + 20V y obtener la curva de comportamiento con histéresis.7. Después regresar el voltaje de + 20V a 0V e ir hasta –10V.8. Ver la curva de comportamiento al retorno.9. Explicar que es lo que pasa al ir a voltajes mayor a 10V o menor a 0V, y si se comprueba el ciclo de

histéresis.10. Ahora montar el circuito (b) y explicar con un generador de señales de onda senoidales con una

señal de 20 Vpp y observar la señal de salida.11. Continuación variar la frecuencia de la señal y ver que sucede.12. Variar también la amplitud de la señal y observar lo que sucede.13. Explicar el comportamiento dinámico del circuito.14. Elaborar algunas propuestas de variación para los circuitos analizados.15. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y



Anexo.- Este circuito disparador de Schmitt es sumamente útil en todo lo que se refiere a la aplicación de amplificadores operacionales en sistemas digitales, o para generar señales cuadradas de impulso, osciladores de relajación, etc. Es importante dominar su funcionamiento.

Lista de cotejo de la práctica número 12 Disparador Schmitt.

Nombre del alumno









3. Identificó el comportamiento dinámico del circuito.

4. Armó en el protoboard los circuitos de la figura 12.

5. Energizó el circuito y conectó el equipo de medición utilizado en los puntos indicados del circuito.

6. Comprobó como obtener la curva de comportamiento con histéresis.

7. Comprobó que la señal de salida en el circuito (b) cambia al variar algunos de sus parámetros.











Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


2



Convertidor frecuencia-voltaje.


Al finalizar la práctica, el alumno describirá las características, el uso y aplicación del amplificador operacional como convertidor frecuencia-voltaje.


Duración 2 hrs.





Diodos. Alambre para


resultados.




+15V, -15V, 0-10Khz. Fuente de CA variable. Generador de señales. Tacómetro.



Procedimiento
















Procedimiento
















Procedimiento






Figura 13

4. Armar el circuito propuesto en el protoboard con fuentes de +10V y tierra.5. Tomar una señal de frecuencia variable en que se pueda asegurar que t0 = Cte., y seguir los

lineamientos que a continuación se ilustran.6. Excitar con una señal con t0 = 1mseg y medir con un osciloscopio en (A), (B) y (C).7. Medir con un voltmetro de CD en ©.8. Variar la frecuencia de la salida desde 0 Hz., hasta 1000 Hz., y anotar las mediciones.9. Ampliar ahora la excitación mas allá de los 1000 Hz., y verificar que pasa.10. Poner por ejemplo 500 Hz., y tomar las mediciones.11. Ahora variar t0 = 0.5 mseg con la misma frecuencia y medir que pasa.12. Teniendo t0 = 0.5 mseg hasta que frecuencia el tacómetro podría llegar.13. Elaborar algunas propuestas de variación para el circuito realizado.14. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y



Anexo.- Este tipo de convertidores de frecuencia a voltaje, es muy útil ya que nos puede permitir hacer control automático de frecuencia, mediciones, etc., que en aplicaciones es muy importante conocer y utilizar.

Lista de cotejo de la práctica número 13 Características del amplificador logarítmico.

Nombre del alumno









3. Identificó como se puede pasar del parámetro frecuencia a voltaje


5. Energizó el circuito y conectó el equipo de medición en los puntos indicados del circuito.

6. Comprobó que pasa al variar t0 y el valor de la frecuencia en los puntos (A), (B) y (C) del circuito.

7. Comprobó que pasa al ampliar la excitación del circuito mas allá de los 1000 Hz.












Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


1

Práctica número 2


Características del amplificador logarítmico.


Al finalizar la práctica, el alumno interpreta las salidas no lineales de algunos sensores, utilizando equipo de medición y observar el funcionamiento y aplicación del amplificador logarítmico para linealizar señales medidas.


Duración 2 hrs.



propósito general. Resistencias, Diodos,

termopar tipo J o E o K. Alambre para


resultados.


digital. Osciloscopio de dos canales. 3 Juegos de cables de

medición banana-caimán. Fuente de poder +15V, -15V

0-10Khz.

Pinza de punta. Pinza de corte. Pinza pela cable. Cautín 60 W. Cables de conexión banana-

caimán.


Procedimiento

















1

Práctica número 2


Características del amplificador logarítmico.


Al finalizar la práctica, el alumno interpreta las salidas no lineales de algunos sensores, utilizando equipo de medición y observar el funcionamiento y aplicación del amplificador logarítmico para linealizar señales medidas.


Duración 2 hrs.



propósito general. Resistencias, Diodos,

termopar tipo J o E o K. Alambre para


resultados.


digital. Osciloscopio de dos canales. 3 Juegos de cables de

medición banana-caimán. Fuente de poder +15V, -15V

0-10Khz.

Pinza de punta. Pinza de corte. Pinza pela cable. Cautín 60 W. Cables de conexión banana-

caimán.


Procedimiento

















2



Circuito monoestable.


Al finalizar la práctica, el alumno describirá las características, el uso y aplicación del amplificador operacional en los sistemas o circuitos secuenciales.


Duración 4 hrs.





Diodos, interruptores. Alambre para


resultados.


digital. Osciloscopio de dos canales. Generador de señales. Juegos de cables de medición





Procedimiento
















Unidad de aprendizaje:

2

Práctica número: 14

Nombre de la práctica:

Circuito monoestable.

Propósito de la práctica:

Al finalizar la práctica, el alumno describirá las características, el uso y aplicación del amplificador operacional en los sistemas o circuitos secuenciales.

Escenario: Laboratorio o Taller.

Duración: 4 hrs.


Manuales del fabricante. Amplificadores operacionales de

propósito general. Resistencias y condensadores de

varios valores. Diodos, interruptores. Alambre para interconexiones. Estaño 80-20. Formatos de reporte de resultados.


digital. Osciloscopio de dos canales. Generador de señales. Juegos de cables de

medición banana-caimán. Fuente de poder variable de




Procedimiento
















Procedimiento






Figura 14

4. Armar el circuito propuesto tal como se muestra en el protoboard.5. Dejar previstas las conexiones para hacer que el circuito sea redisparable o no. Para hacerlo no-

redisparable se abre el circuito en DE y, para hacerlo redisparable se une DE.6. El circuito esta previsto para que el tiempo del monoestable sea del orden de 25 msegundos.7. Verificar esto con impulsos de 1 mseg o hasta 10 mseg de duración. 8. Hacer los pasos siguientes:9. Como No redisparable obtener las formas de onda con el osciloscopio, cuando el impulso de disparo

es de 5 mseg.10. Como redisparable obtener las formas de onda con el osciloscopio, cuando el impulso es de 2 mseg

con un periodo de repetición de 15 mseg.11. Cambiar el valor de C a 0.02 µF y observar los resultados.12. Elaborar algunas propuestas de variación para el circuito realizado.13. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y



Anexo.- Este tipo de circuitos son muy útiles para hacer sistemas o circuitos secuenciales y la facilidad que presentan para el diseño los hace ser muy versátiles.

Lista de cotejo de la práctica número 2 Circuito monoestable.

Nombre del alumno









3. Identificó las conexiones para hacer que el circuito sea redisparable o no.


5. Energizó el circuito y conectó el equipo de medición utilizado los puntos indicados en el circuito.

6. Obtuvo las formas de onda con el osciloscopio cuando el circuito opera como redisparable y No redisparable.

7. Verifico los resultados al cambiar el valor de C.












Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación


2



Oscilador controlado por voltaje.


Al finalizar la práctica, el alumno describirá las características, el uso y aplicación del amplificador operacional como oscilador controlado por voltaje.


Duración 4 hrs.





Transistores. Alambre para


resultados.


digital. Osciloscopio de dos canales. Generador de señales. Juegos de cables de medición





Procedimiento
















Procedimiento






Figura 15

4. Armar el circuito propuesto en el protoboard, y llevar a cabo las pruebas siguiente:5. Observando las salidas en (A) y en (B), excitar el circuito con Ve = 10V.6. Graficar las salidas A y B.7. Al excitar con Ve = 20V, que sucede con las señales A y B.8. Ahora excitar con Ve = 1V y explicar lo que sucede.9. Con Ve = 10V, cambiar el valor de R2 de 47 KΩ a 82 KΩ y observar lo que sucede.10. ¿Explicar?11. Elaborar algunas propuestas de variación para el circuito realizado.12. Comentar grupalmente las conclusiones de cada equipo para obtener consenso en el análisis y



Anexo.- Este circuito además de ser útil como un oscilador controlado por voltaje, nos da señales cuadradas y señales triangulares; lo que puede ser muy útil en aplicaciones industriales. Se recomienda que el estudiante lo domine y que verifique las mediciones práctica con las teorías que se presenta.

Lista de cotejo de la práctica número 15 Oscilador controlado por voltaje.

Nombre del alumno









3. Comprobó que sucede con las salidas (A) y (B) al cambiar el valor de excitación Ve.


5. Energizó el circuito y conectó el equipo de medición en los puntos indicados del circuito.

6. Comprobó lo que sucede al cambiar el valor de R2 con Ve = 10V.

7. Comprobó los resultados prácticos con los teóricos.











Observaciones

PSP:

Hora de inicio

Hora de término

Evaluación

2.11 Referencias Documentales

Referencias Documentales

Bell, David A.: “Electronic Devices and Circuits”, 6rd edition, Prentice-Hall. México, 2003.

Boylestad - Nashelsky: “Electrónica Teoría de circuitos”, 4ta edición, Prentice-Hall hispanoamericana S.A. México, 2003.

Chatelain, L.; Dispositivos semiconductores. Limusa; México, 2002.

Conalep. Principios de Electricidad y Electrónica, México 1996.

Coughlin, Robert F.; Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales; 5a edición; Pearson Educación; México, 1999.

D. H. Horrocks, Feedback Circuits and Op. Amp.; Chapman y Hall, 1990.

Floyd, Thomas. L.; Dispositivos electrónicos, Volúmenes, I, II, III, 1ª. Ed., México, Limusa - Conalep 1993.

Grob, Bernard. Electrónica Básica, México, Editorial Mc. Graw-Hill 1999.

Hubsche, Klave, Pfluger y Appelt. Electrotecnia. Curso Elemental. Editorial Rerverté, México, 1995.

Mileaf, Harry. Electrónica, serie 1-7. Editorial Limusa, México 1995.

Padilla Gil. Prácticas de Electrónica I. Editorial Mc. Graw-Hill, México, 1996.

Paynter, Robert T.: “Introductory Electronic Devices”, 2nd edition, Prentice-Hall. 1991.

Rashid, Muhammad H.; Electrónica de potencia: Circuitos, dispositivos y aplicaciones; 2a edición; Pearson Educación; México, 1995.

Ruiz. Enciclopedia Básica de Electrónica. Editorial CEAC. México,1994.

Timothy J. Maloney; Electrónica Industrial Moderna, 3ª. Ed; Prentice Hall, Pearson Educación; México, 1999.

W. Bolton, Sistemas de control electrónicos en ingeniería mecánica y eléctrica, 2da. Edición; Ed. Alfaomega; México, 2001.

Wolf, Stanley. Guía para Mediciones Electrónicas y Prácticas de Laboratorio. Editorial Prentice Hall, 1998.

practicas aplicacion de opam

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