derivador e integrador con opamp
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DERIVADOR E INTEGRADOR CON OPAMP
RECTIFICADORES DE ½ ONDA Y ONDA COMPLETA CON OPAMP
FILTRO PASA BAJO CON OPAMP
CURSO:
ELECTRÓNICA ANALÓGICA
INSTRUCTOR:
PEDRO ROLANDO LOZA
ALUMNO:
RONALD ACURIO CORDOVA
ESPECIALIDAD:
ELECTRÓNICA INDUSTRIAL (TI)-SEMESTRE III
NIVEL:
TÉCNICO MEDIO
CAMPUS:
IND- UFP ELECTROTECNIA
LIMA PERU
2012
MATERIALES:
Para el derivador con OPAMP se usará resistencias de 10kΩ y 270Ω, un condensador de 0.01µf y el CI LM324. Para integrador con OPAMP se usará dos resistencias de 10KΩ y 100kΩ, un condensador de 0.1µf y el CI LM324. Para el circuito rectificador de ½ onda con OPAMP se usará dos resistencias de 18KΩ y dos diodos 1N4148 y el CI LM324. Para el circuito rectificador de onda completa con OPAMP se usará cinco resistencias de 18kΩ, dos diodos 1N4148 y el CI LM324. Para el filtro pasa bajo con OPAMP se usará dos resistencias de 10KΩ y una de 20kΩ, un condensador de 0.02µf y 0.01µf y el CI LM324.
Para todas las tareas se hará uso de un oscilador, multitester, fuente regulada y generador de funciones.
OBJETIVOS:
- Analizar el circuito derivador e integrador con OPAMP y observa en el osciloscopio la forma de onda en la salida correspondiente a cada caso. comparar los resultados con los valores teóricos.
- Determinar el rango de frecuencia al cual el derivador e integrador funcionan con normalidad.
- Analizar los circuitos rectificadores con OPAMP de ½ onda y onda completa, observar la señal de salida de cada caso.
- Comprobar que los circuitos rectificadores función por debajo del voltaje lumbral del diodo.
- Analizar el circuito de filtro pasa bajo y observar su respuesta en frecuencia para hallar el ancho de banda correspondiente a este caso.
DERIVADOR E INTEGRADOR CON OPMAP
DERIVADOR:
- Monte el siguiente circuito. Aplique una señal triangular Vi=10Vpp de 1KHz.
- Usando el osciloscopio mida y grafique las señales. Determinar Vo mediante la fórmula y compare que va acuerdo con lo medido.
Datos medidos:Vo = 1.3 x 2 = 2.6VDatos calculados:
Vo = - R.CdVidt
= -10KΩx0.01µfx 10
5x 10−4 = 2V
Como podemos ver los valores se asemejan y se puede decir que el OPAMP está derivando correctamente.
Podemos ver que la resistencia de 270Ω ayuda a mejorar la forma de la onda de salida.
Sin resistencia: Con resistencia:
-
- Ahora determine el rango de frecuencias por el cual es derivador funciona correctamente.
Variando las frecuencias del generador de funciones vemos que este derivador con OPAMP tiene una:
Frecuencia mínima = 50Hz
Frecuencia máxima = 6759HZ
Vo: Vo v Vi:
INTEGRADOR:
- Monte el siguiente circuito. Aplique una señal cuadrada de Vi=10Vpp de 1KHz.
- Usando el osciloscopio mida y grafique las señales. Determinar Vo mediante la fórmula y compare que va acuerdo con lo medido.
Se puede ver que a esas frecuencias el OPAMP funciona como un filtro que deja pasar lo de ingresa en Vi.
Datos medidos:Vo = 2.5 x 1 = 2.5VDatos calculados:
Vo = - 1RC
x∫Vidt = -1000 x 2.5x10-3 = - 2.5V
Como podemos ver los valores se asemejan y se puede decir que el OPAMP está integrando correctamente.
- Ahora determine el rango de frecuencias por el cual es derivador funciona correctamente.
Variando las frecuencias del generador de funciones vemos que este derivador con OPAMP tiene una:
Frecuencia mínima = 120Hz
Frecuencia máxima = 10812HZ
RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA:
- Monte el circuito y aplique una señal senoidal Vi = 2Vpp(60Hz)
- Mida y grafique la onda. Compruebe el funcionamiento del rectificador.
VI = 2Vpp(60Hz) VO= 1v pico positivo
Escala de 1V por división.
Podemos observar que el circuito rectificador de media onda funciona correctamente. Ya que la señal de salida esta rectificada.
- Varíe Vi a valores menores a 600 mV y compruebe el funcionamiento del rectificador de precisión.
Como se ve en la pantalla del osciloscopio al aplicarle un Vi = 0.8 VPP hemos comprobado el funcionamiento correcto del circuito rectificador de media onda de precisión porque se ve en la salida de este un señal rectificada de 400 mVp.
VO= 2x0.2 =0.4Vp
- Presione el botón X-Y del ORC y obtenga la curva de transferencia.
RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA:
- Monte el circuito y aplique una señal senoidal Vi = 2Vpp(60Hz)
- Mida y grafique la onda. Compruebe el funcionamiento del rectificador
VI = 2Vpp(60Hz) VO= 1v pico positivo
Escala de 1V por división.
Podemos observar que el circuito rectificador de onda completa funciona correctamente. Ya que la señal de salida esta rectificada.
- Varíe Vi a valores menores a 600 mV y compruebe el funcionamiento del rectificador de precisión.
Como se ve en la pantalla del osciloscopio al aplicarle un Vi = 300VPP hemos comprobado el funcionamiento correcto del circuito rectificador de media onda de precisión porque se ve en la salida de este un señal rectificada de 0.15 mVp.
Vo = 1.5 x 0.1 = 0.15 V
FILTRO PASA BAJO:
- Monte el siguiente circuito, polarice el OPSMP con Vcc =±15V
- Aplique Vi = 2Vpp a la frecuencia 110veces menor que la frecuencia de corte teórica: verifique que Vi y Vo sean de la misma amplitud.
Frecuencia de corte = Fc=0.707
2πxRxC1=1125HZ
Frecuencia diez veces menos = 112.5 Hz
VI = 2Vpp VO= 2Vpp
Vi = Vo = 4 x 0.5 = 2Vpp
Como se ve en el osciloscopio verificamos que en Vi y Vo son de la misma ampitid osea poseen la misma ganancia.(AV=1)
Vi(V) 2Vpp 2Vpp 2Vpp 2Vpp 2VppVo(V) 2Vpp 2Vpp 1.4Vpp 0.2Vpp 20mvpp
AV 1 1 0.7 0.1 0.01F(HZ) 122.5 800HZ 1099HZ 10KHz 100KHZ
Conclusiones:
- El circuito derivador e integrados con OPAMPS nos permiten cambiar forma señal de cuadrada a triangular y viceversa.
- Los circuitos rectificadores de ½ onda y de onda completa son circuitos rectificadores de precisión. ya que a diferencia de los circuitos rectificadores con diodos estos(OPAMP) si pueden trabajar con valores menores a los del voltaje lumbral del diodo.
- El filtro pasa bajos son aquellos que permiten el paso de señales de frecuencia cero hasta un valor predeterminado que se denomina “FRECUENCIA DE CORTE SUPERIOR” que es -3db.