aplicaciones derivador integrador

7/25/2019 Aplicaciones Derivador Integrador

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Prctica # 8: Aplicaciones de las configuracionesDerivador e Integrador

Byron Marcelo Cabrera Rodriguez, [email protected] Politcnica Salesiana, Sede Cuenca

Laboratorio de Analgica II

ResumenIn this report the envelope and amplifiers integra-ted analyzes, these configurations are formed according to certainforms of wave necessary to light a lamp on and off, this is donemanually and automatically.

Index Termsautomatic, manual, wrapper, integrator.

OBJETIVOS

1. Disear y comprobar el funcionamiento de los diferentes

esquemas propuestos.2. (Secuencia Encendido manual) Se tiene 2 pulsantes. Uno

se usa para el encendido manual, al pulsar una vezla seal de salida producir una rampa a la salida deduracin 2 segundos, a un voltaje de 4V, si se pulsa otravez, producir la misma rampa de duracin 2 segundoscon un voltaje 8V, y finalmente si se pulsa una terceravez llega a 12 V con una duracin 2 segundos. Se usael segundo pulsante que producir una rampa de bajadahasta llegar a cero en un lapso de tiempo 7 segundos.

3. (Secuencia Encendido Automtico) Se tiene 2 pulsantes.Uno se usa para el encendido automtico, al pulsar unavez la seal de salida producir una rampa escalonada

de forma automtica, con los tiempos 5 segundos desubida 4 segundos de espera, en pasos de 3V llegando aun mximo de 12V. El segundo pulsante se usa para larampa de bajada de forma manual, con un primer pulsollega hasta los 6v y con un segundo pulso hasta 0V.

I. MARCOTERICO

I-A. Amplificador Operacional

Un amplificador operacional (comnmente abreviado A.O.,op-amp u OPAM), es un circuito electrnico (normalmentese presenta como circuito integrado) que tiene dos entradasy una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas

multiplicada por un factor (G) (ganancia) su esquema se ilustraen la figura 1.

Figura 1. Configuracin del amplificador operacional.

I-B. Caractersticas.

En la Tabla I las caractersticas de un amplificador opera-cional.

Cuadro ICARACTERSTICAS OPERACIONALES.

Parametro Real Ideal

Zi 1 a 2M infinitoZo 50 a 75 cero

Ancho de banda alta 10KHzAd 100000 a 200000 100000 a 200000

Derivador.: En la figura 2 se ilustra la conexin de underivador [2].

Figure 2. Circuito derivador

Calculo:

Donde:

I= 0IC+IR= 0

CdV idt

= V oR

Donde: el voltaje de salida esta dada por la ecuacin 1.

V o= RCdV i

dt (1)

Integrador.: En la figura 3 se ilustra la conexin de unintegrador [2].


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Figure 3. Circuito integrador

Donde:I= 0

IC+IR= 0V iR

= CdV odt

V iRC

= dV odt

Donde: el voltaje de salida esta dada por la ecuacin 8.

II. MATERIALES YHERRAMIENTAS

En la Tabla II se muestra los materiales a usar en la prctica.

Cuadro IIMATERIALES YHERRAMIENTASNTAS

Descripcin Cantidad Precio c/u Precio

Resistencia 10 0.03 0.3Potenciometro 4 0.50 2.00

Capacitores 6 0.25 1.5Operacionales (UA741) 10 0.45 4.5CI(555) 4 0.50 2.00

Cable(Multipar) 1(m) 0.5 0.50Fuente Alimentacin 1

Pinza 1 Protoboard 1

Total 10.8

III. DESAROLLO

III-A. Circuito Manual

En la figura 4 se ilustra el circuito para formar la onda quese requiere de forma manual.

Figura 4. Circuito completo para modo manual.

Para el tiempo de subida del circuito: Primero se empiezacalculando monoestable con CI 555.

Donde:T=Ln(3) R CT= 2segC= 100uf2 = Ln(3) R 100ufR= 18,18K

Ahora esta seal se invierte se usa una configuracin inver-sor.

V o= RfRA

V iRA= Rf= 1KV o= V iAhora esta seal se pasa por una configuracin de un

integrador.V o= E

RCt

DondeC= 1000uft= 2segE= 12VV o= 4V

R= EV oCtR= 12

41000uf 2seg

R= 6KPara el tiempo de bajada del circuito: Se empieza calcu-

lando monoestable con CI 555.Donde:T=Ln(3) R CT= 7segC= 1000uf2 = Ln(3) R 1000ufR= 5,45KAhora esta seal se pasa por una configuracin de un

integrador.

V o= ERCt

DondeC= 1000uft= 7segE= 12VV o= 12VR= E

V oCt

R= 12121000uf

7segR= 7,3K

III-B. Circuito Automtico

En la figura 5 se ilustra el circuito para formar la onda quese requiere de forma automtica.

Figura 5. Circuito completo para modo automtico.


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Para el tiempo de subida del circuito: Primero se empiezacalculando monoestable con CI 555.

Donde:T=Ln(3) R C

T= 27seg

C= 100uf

2 = Ln(3) R 100uf

R= 245,45KLuego se calcula un aestable.t1 = Ln(2) (R1 +R2) C

t2 = Ln(2) R2 C

t1 = 4seg

t2 = 5seg

C= 1000uf

R1 = 5,5K

R2 = 6K

Ahora esta seal se invierte se usa una configuracin inver-sor.

V o= RfRA

V i

RA= Rf= 1KV o= V i

Ahora esta seal se pasa por una configuracin de unintegrador.

V o= ERC

t

DondeC= 1000uf

t= 5seg

E= 12V

V o= 4V

R= EV oC

t

R= 1231000uf

5seg

R= 20KPara el tiempo de bajada del circuito: Se empieza calcu-

lando monoestable con CI 555.Donde:T=Ln(3) R C

T= 4seg

C= 100uf

2 = Ln(3) R 100uf

R= 36,4K

Ahora esta seal se pasa por una configuracin de unintegrador.

V o= ERC

t

DondeC= 1000uf

t= 4seg

E= 12V

V o= 12V

R= EV oC

t

R= 1261000uf

4seg

R= 8K

III-B1. Comprobacin Manual Laboratorio y Simulacin

Multisin : En la figura 6 se ilustra las formas de onda delcircuito en Multisim.

Figura 6. Forma de onda generada en Multisim.

En la figura 7,8, 9, 10 y 11, se ilustra las formas de ondadel circuito en el laboratorio.

Figura 7. Onda de salida que muestra el circuito manual.



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III-B2. Comprobacin Automtico Laboratorio y Simula-

cin Multisin : En la figura 12 se ilustra las formas de ondadel circuito en Multisim.

Figura 12. Forma de onda generada en Multisim.

En la figura 13 y 14, se ilustra las formas de onda delcircuito en el laboratorio.

Figura 13. Onda de salida que muestra el circuito automtico tiempo desubida.

Figura 14. Onda de salida que muestra el circuito automtico de bajada.

IV. ANLISIS

En el circuito manual como se observa en la figura 4, elpulso de entrada tiene que ser exacto en este caso 2 segundos,en los clculos la resistencia salio valores no comerciales porlo que se coloco un potenciometro para evitar problemas.En el circuito automtico como se ilustra en la figura 5, el


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tiempo en el circuito monoestable controla al circuito astable,sin embargo, el primer pulso del astable tiene un tiempo mayoresto va ser afectado como se ilustra en la figura 13.

CONCLUSIONS

It was observed that the rise times and fall times must bewell calculated for the loading and discharging of the capacitor

as if for a moment it is loaded can alter the return resultsin the output waveform. The use of the integrator and shuntwas performed successfully lighting the LED on and off ofit, with these settings can perform various applications. Onerecommendation is to remember the alientacion of operationaland burdens are placed must be over the same to 1000ohmios,also followers of voltage drop for coupling impedances.

REFERENCIAS

[1] Robert F. Coughlin, Frederick F. Driscoll, Ral BautistaGutirrez Amplificadores operacionales y circuitos integradoslineales " . Wed disponible https://books.google.com.ec/books?id=Jd-TIqo3EkIC&printsec=frontcover&dq=operacionales&hl=es-419&sa=X&ei=BM21VJz2AcnasATB34CYBg&ved=0CBsQ6AEwAA#v=

onepage&q=operacionales&f=false, Books Google, 1999.[2] Javier Garcia Rodrigo, Gregorio Morales Santiago Sistemas y

circuitos elctricos ." 1984. Wed disponible https://books.google.com.ec/books?id=4aFQAgAAQBAJ&pg=PA179&dq=operacionales+derivador+integrador&hl=es-419&sa=X&ei=P0S4VPVv58exBJqygaAB&ved=0CCMQ6AEwAQ#v=onepage&q=operacionales%20derivador%20integrador&f=false, Books Google, 2005.

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