Trabajo Practico Nro 2

Aplicaciones no lineales de los amplificadores operacionales

 

1) En el limitador representado en la fig. 1 los diodos zeners son idénticos(02dz4.7). Usando como Vi una señal triangular de 5Vp 100Hz:

A)Dibujar el circuito en MULTISIM
B) Hacer una descripción del funcionamiento del circuito
C) Simular el circuito
D) Representar la señal de Salida Vo (t)  


A) 

Fig. 1

B)  Los 2 diodos que estan en paralelo con R2 limitan la amplificación hasta su valor en inversa que es de 4.7V. La tension Vo se mantiene constante independientemente del valor de Vi.

C y D) Al simularlo, obtuvimos las siguientes señales, siendo la verde Vi(t) y siendo la roja Vo(t)

El osciloscopio estaba en las escalas:

Tiempo:500us/div

Canal A y canal B: 10V/div

2) En el siguiente Circuito recortador de la figura 2 los diodos son indénticos de silicio 1N914
Usando una Vi(t) = 5V*sen 6280*t

 

A) Hacer una descripción del funcionamiento del circuito.
B) Simular el circuito en Multisim
C) Representar Vo(t)

A) Hay dos diodos 1N914 en antiparalelo por lo tanto, la señal de entrada es recortada al valor del diodo. La señal de salida no varía a pesar de variar la señal de entrada.
En el semiciclo positivo, el diodo 1 queda en directa y el 2 en inversa por lo tanto recorta el semiciclo positivo a 0.7V .
Para el semi ciclo negativo el diodo 1 queda polarizado en inversa y el diodo 2 en directa por lo tanto el semi ciclo negativo también se recorta 0.7V , obteniendo en la salida una señal de 1.4Vpp.

B y C)

Siendo la seniodal Vi(t) y la recortada Vo(t)

3) 

El siguiente circuito representa un circuito amplificador limitador:

A) Hacer una descripción del funcionamiento del circuito.

B) Observar los cambios de la señal de salida cuando se produce una variación de la tensiones de referencia mediante los potenciometros.

C) Dibujar el circuito esquemático con valores comerciales.

D) Simular el circuito en Multisim.

A) Como vimos en el ejercicio 1 se puede limitar colocando diodos zeners en la red de realimentación, pero esto tiene como desventaja el provocar una excesiva carga a las entradas del operacional y por otra parte las variaciones de temperatura del Zene. Todos estos inconvenientes pueden ser solucionados con este circuito donde el amplificador U1A tiene una conflagración inversora donde la ganancia esta controlada por R1 y R2 y la carga esta aislada del circuito principal mediante un amplificador U1B en conflagración buffer permitiéndonos de esta manera poder utilizar distintos valores de carga sin modificar el circuito principal.
El nivel de limitación se puede controlar mediante los potenciometros fijando de esta manera con el puente de diodos el umbral de saturación que tendrá este amplificador U1A en el valor de salida. Como la característica alineal de los diodos conectados en el circuito están en la rama directa de realimentacion, se van a ver afectados por un factor de 1/BxA donde A es la ganancia a lazo abierto y B es 1/R2. La transferencia seria la siguiente:

 B) Al variar las tenciones de referencia, sucede lo siguiente:

4) Se desea implementar un rectificador de precisión de manera que con una señal de control podamos seleccionar que sea positivo o negativo .
A) Hacer una descripción del funcionamiento del circuito.
B) Los cálculos de diseño con la función transferencia de cada etapa del circuito.
C) Dibujar el circuito esquemático con valores comerciales
D) Simular el circuito en Multisim

A) A través de un pulsador se selecciona que el circuito actue como un rectificador de media onda positivo o negativo, osea que al accionar el pulsador se elija una conflagración de diodos o la otra y para ello vamos a necesitar de un integrado que posea en su interior llaves bilaterales con señal de control. Nosotros utilizamos el CD4066.

C) 

5)El interruptor J1 permite hacer la reposIción a cero de medición . 

A) Hacer una descripción del funcionamiento del circuito.
B)Los cálculos de diseño con la función transferencia de cada etapa del circuito.
C) Dibujar el circuito esquemático con valores comerciales.
D) Simular el circuito en Multisim.

A) El circuito representado en la figura es un detector de valor pico positivo con salida negativa. Básicamente este circuito monitorea los valores pico de la señal de entrada manteniendo este valor constante hasta encontrar un nuevo valor de mayor tensión, tiene la posibilidad de poder ser reestablecido a 0 para comenzar un nuevo ciclo de comparacion.
El funcionamiento de este circuito se realiza en dos partes que resultan de la combinacion de una A.O U1A en configuracion de rectificador de media onda no inversor positivo y un circuito amplificador operacional U1B en configuracion de circuito integrador.
La red de realimentación del sistema es activa y esta formada por R5,R2,R3,C3,C2 y U1B. La ganancia total del sistema es Av= - R5/R1.
La llave en paralelo con C2 permite la reposicion a cero del circuito para comenzar un nuevo ciclo de medición en el caso de requerir grandes periodos de tiempo de memorizacion es fundamental utilizar A.O con FET de entrada.

D)