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.