CAPITULO 4

CAPITULO 4

AMPLIFICADOR INTEGRADOR Y DIFERENCIADOR, 1 OBJETIVO.

EL objetivo de esta serie de experimentos es el de comprobar la operacion de los amplificadores integrador y diferenciador prcticos.

II LISTA DE MATERIAL Y EQUIPO,

2 LM741C

2 Resistencias de 13 Kohm, 1/4 W.

2 Resistencia de 100 Kohin, 1/4 W.

1 Resistencia de 820 ohms, 1/4 W.

1 Condensador de 0.1

1 Condensador de 0.01 uF.

1 Base experimental.

1 Oaciloscopio de doble canal.

1 Multmetro digital.

1 Generador de funciones.

1 Fuente de alimentacin dual.

IV. FUNDAMENTOS TEORICOSAMPLIFICADOR INTEGRADOR.

El circuito de la figura 1 constituye a un amplificador integrador prctico. Eliminando la resistencia de rEtroalimentacin se tiene un amplificador integrador basico cuya expresion de voltaje de salida es

Vo=(1/R1C1)Vidto bien en el domiinio de la frecuencia compleja

(Vo(s))= -(1/R1C1)X V1(s)/SLa primera expresion indica que el voltaje de salida es proporcional a la integral del voltaje de entrada. La resistencia R se agrega para limitar la ganancia de voltaje a bajas frecuencias y con este elemento la expresin compleja de la ganancia de voltaje es:

(Vo(s)/V1(s))= - (1/R1C1)x (1/ s + 1/RfC1))

en donde se observa que si la frecuencia de la seal de entrada esta muy por arriba de

fcritica= 1 / (2RfC1)el circuito se comporta como un integrador. Al disear se recomienda lo siguiente:

R1C1=T=1/f perodo de la seal de entrada.

RF= (10 a 100)R1ff crriticapara asegurar integracin.

Rc=R1//RF para disminuir efecto de la corriente de desbalance. en donde f es la frecuencia de la seal de entrada.

AMPLIFICADOR DIFERENCIADOR.

La figura 2 muestra el. circuito diferenciador practico entonces se tiene la configuracin del diferenciador basico, cuya expresin de voltaje de salida

Vo= -RfC1(dVi/dt)

o bien en forma compleja

vo(s)= -RfC1 s V1(s)lo anterior significa que el voltaje de salida es proporcional. a la derivada del voltaje de entrada.

La resistencia se agrega para limitar la ganancia en altas frecuencias. Con este elemento la ganancia compleja del circuito es

Vo(s)/Vi(s)= -(Rf/R1) x ( s/ (s +(1/R1C1))

en esta ultima expresin se observa que si la frecuencia de la seal de entrada esta muy por abajo de

f critica= 1/2R1C1el circuito se comporta cano un diferenciador.

Al disear se recomienda que:

RfC1=T=1/f . periodo de la seal de entrada

fcritica= (10 a 100)fpara logarar diferenciacionV. PROCEDIMIENTO.

1. Repasar el diseo de un integrador para una onda cuadrada de 1000 Hz. Los resultados deben de coincidir Con los del circuito de la figura 1. Cual es la frecuencia critica?

Fcritica=_____________________2. Implemente el circuito de la figura 1.

3. Aplique energa a la base experimental, con ayuda del. osciloscopio y del generador de funciones aplique una onda cuadrada simetrica de 1000 Hz y 10 V de pico a pico (cuidando que no exista componente de C.D., offset en cero). Se recomienda para el osciloscopio:*CHA: 5V/div

*CHB:0.5 V/div

*Base de tiempo: 0.5 ms/div

*Modo de C.D.

4.Dibuje las formas de onda de vi i vo

5.Complete la siguiente tabla.

Onda Cuadrada

f,Hz50010002000

Vi p-p

Vo p-p

Onda Senoidalf,Hz50010002000

Vi p-p

Vo p-p

6. Repita los pasos 3 al 5 con una seal senoidal en la entrada.

7. Justifique los resultados obtenidos.

AMPLIFICADOR DIFERENCIADOR.

8. Repasar el diseo de un diferenciador para una onda triangular de 1000 Hz: Los resultados deben de coincidir con los del circuito de la figura 2.

Cual es la frecuencia crtica? Fcritica=_________________________9. Implemente el circuito de la figura 2.

10. Aplique energa a la base experimental. Con ayuda del osciloscopio y del generador de funciones aplique una onda triangular de 1000 Hz y 2.5 y de pico a pico. Se recomienda para el osciloscopio.

* CHA: 0.5 V/div.

* CHB: 5 V/div.

* Base de tiemp 0.5 ms/div* Modo de C.D.

11. Dibujar las formas de onda de vi y vo12. Completar la siguiente tabla.

Onda Triangular

f,Hz50010002000

Vi p-p

Vo p-p

13. Justificar los resultados obtenidos.

VI: REPORTE.

1. Detallar el procedimiento seguido al experimentar con el amplificador integrador. incluya el diseo, las figuras y la justificaci6n de los resultados obtenidos.

2. Detallar el procedimiento seguido al experimentar con el amplificador diferenciador. Incluya el diseo, las figuras y la justificacin de los resultados obtenidos.