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Laboratorio 3-circuitos Lineales
circuitos lineales (IT0000)
Universidad Piloto de Colombia
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Laboratorio 3
Amplificadores Operacionales
Materiales:
1 ó 2 protoboard (preferiblemente varias para ir haciendo los montajes en paralelo) 1 amplificador operacional (op-amp) uA741 o LM 2 amplificadores operacionales (op-amp) LM324 o LF 1 DIP switch de 4 interruptores o 4 pulsadores 1 potenciómetro de 100KΩ 1 resistencia de 200Ω, ¼ W 1 resistencia de 10kΩ, ¼ W 1 resistencia de 100kΩ, ¼ W 1 resistencia de 200kΩ, ¼ W 1 resistencia de 390kΩ, ¼ W 1 resistencia de 820kΩ, ¼ W 1 resistencia de 1Ω, ¼ W 1 condensador cerámico de 10nF, de 20V como mínimo. Resistencias entre 100KΩ y 1MΩ (dependiendo del diseño de uno de los puntos) Mouse y teclado (para práctica de simulación) 1 Fuente Dual de laboratorio 1 Generador de señales (o 2 si el generador de señales sólo genera una señal) 1 osciloscopio de 2 canales 2 puntas para osciloscopio 4 cables banana-caimán Kit de Cables jumper, cable para protoboard o cable UTP desenrollado y sin chaqueta multihilos.
Simulación Barrido DC (DC Sweep) en Proteus y demostración transferencia de
potencia máxima
- Dibuje el siguiente circuito en Proteus. La gráfica que aparece a la derecha es la de análisis de barrido y se selecciona en el ícono “GRAPHS” (gráficas) de la barra de botones del costado izquierdo de Proteus. Un análisis de barrido consiste en una simulación en donde se puede visualizar cómo una variable de un circuito cambia cuando otra variable (llamada
parámetro) cambia en un conjunto de valores dado. Los elementos R1(2) y R2(2) son puntas de prueba de corriente de nodo y voltaje nodal. Por esta razón, es indispensable usar el símbolo de tierra para que la simulación funcione (ícono “TERMINALS”). Las sondas se encuentran como opción dentro del botón “PROBES”. Elementos GRAPHS Elementos PROBES Botón TERMINALS Botón PINS (no usado en este laboratorio) Botón GRAPHS Botón ACTIVE POPUP (no usado en este laboratorio) Botón GENERATORS (no usado en este laboratorio, pero los elementos que aparecen en esta sección también pueden usarse como fuentes de voltaje) Botón PROBES Botón INSTRUMENTS (Instrumentos virtuales)
transferencia de potencia máxima coincide con los resultados de la simulación de barrido? Justifique su respuesta.
Uso de uA741 o LM741 como comparador
Monte el siguiente circuito, usando el uA741 o LM741 como amplificador operacional y simúlelo en Proteus.
Actividades y preguntas
¿Qué diferencias encuentra entre el circuito real y la simulación? ¿Qué pasa si intercala los voltajes de los terminales del opamp (es decir, V5=8V y V6=1V)? ¿Qué pasa si conecta el pin 3 del opamp a tierra y el pin 2 está ajustado al mínimo valor posible de la fuente dual? ¿Qué pasa si el pin 4 del opamp está conectado a tierra en lugar de a un voltaje negativo? ¿Cómo cambian los valores de salida del opamp en esta configuración al comparar los voltajes V5 y V6 a los valores iniciales e intercambiados?
Conversor Digital-Análogo (DAC) usando Op-amps
Realice el siguiente montaje. ¿Qué diferencias encuentra con respecto a una simulación en Proteus con los valores exactos de desistencias? ¿Cuál es la resistencia que da mayor peso a la salida del op-amp? (bit más significativo). ¿Cuál es la resistencia que le da menor peso a la salida del opamp? (bit menos significativo) ¿Qué sucede si todas las resistencias tienen como voltaje de entrada 5V? ¿Cuál es el valor de la salida del opamp si la codificación de entrada al opamp es 1011? (leída de izquierda a derecha, desde la entrada o bit más significativo al menos significativo y donde “1” implica que el switch está cerrado y alimenta la resistencia de entrada con 5V y “0” implica que el switch está abierto y la resistencia no recibe un voltaje de entrada)
de 1V pico a pico y voltaje bidireccional o con polarización negativa. Conecte la señal de salida del generador de funciones al canal 1 del osciloscopio, con una escala de amplitud de 0. Conecte la salida del amplificador al canal 2 del osciloscopio, con una escala de amplitud de 5V. Use una escala de tiempo de 1ms. Verifique experimentalmente los resultados de simulación con Proteus y sus resultados prácticos con su montaje real. Varíe el tipo de onda sin modificar los otros parámetros de la señal del generador de funciones. Cambie la polaridad (de voltaje bidireccional a unidireccional, es decir, que el valor mínimo de voltaje sea cero). Anote sus resultados y tome capturas de pantalla de los resultados. NOTA: A continuación, encontrará unas capturas de pantalla que le ayudarán a configurar los parámetros de simulación en Proteus. 3 2 1 4 11 U1:A LM R 10k U1:A(OP) AM FM + - V 15V V 15V A B C D C 10nF
Laboratorio 3-circuitos Lineales
Asignatura: circuitos lineales (IT0000)
Universidad: Universidad Piloto de Colombia
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