- Analizar las características lineales de los amplificadores operacionales en aplicaciones electrónicas de consumo e industriales
- Dibujar la respuesta de salida de un circuito detector conociendo la señal de entrada
- Analizar el funcionamiento de los circuitos limitadores y recortadores
- Buscar para los diseños de los circuitos las soluciones practicas que mejor se adapten a las consignas del presente trabajo practico
- Presentar el informe del TP correctamente en tiempo y en forma
1. En el limitador representado en la figura 1 los diodos zeners son idénticos (02DZ4.7).
Si Vi es una señal triangular de 5Vp 100Hz
Siempre que la tensión de salida Vo tiende a adoptar un valor mayor que el prescripto por la tensión de ruptura , uno de los diodos zener entra en conducción y limita dicha tensión de salida. Este circuito no permite ajustar libremente el potencial limite, por este motivo cualquiera sea Vi , la tensión de salida Vo va a ser constante.
En la simulacion pudimos observar que sea cual sea el valor de Vi , la tensión Vo se mantiene constante como se muestra en las siguientes imagenes:
SEÑAL DE SALIDA:
2. En el siguiente circuito recortador de la figura 2 los diodos son idénticos y de silicio 1N914.
Suponiendo que vi(t)= 5.V.sen 6280.t
a) Hacer una descripción del funcionamiento del circuito
b) Simular el circuito en MULTISIM
c) Representar Vo(t)
En este circuito se colocan a diferencia del 1 dos diodos1N914 en antiparalelo lo cual produce que la señal de entrada es recortada al valor del diodo que en este caso es 0.7V.
Observamos también que la señal de salida no varía a pesar de variar la señal de entrada.
Para el semi ciclo positivo el diodo 1 queda en directa y el 2 en inversa por lo tanto recorta el semi ciclo 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 , teniendo en la salida una señal de 1.4Vpp.
En las siguientes imagenes vamos a poder observar la señal de salida y también que al variar la tensión de entrada no varía la salida:
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) Dibujar el circuito en MULTISIM
Como sabemos el siguiente circuito es un rectificador de media onda positivo:
Y también sabemos que este es un circuito rectificador de media onda negativo:
Y la consigna del ejercicio es realizar un circuito que a través de un pulsador se pueda seleccionar que sea 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. El que utilizamos nosotros es el CD4066 ( Hoja de datos: http://www.fairchildsemi.com/ds/CD%2FCD4066BC.pdf). y el circuito realizado es el siguiente:
y en este vídeo comprobamos si funcionamiento:
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
El circuito que representa la figura es un limitador . Este tipo de amplificadores son requeridos en sistemas donde la señal de salida no puede sobrepasar un determinado valor de tensión positivo o negativo.
Como hemos visto en el punto 1 esta función es posible de implementar colocando diodos zeners en la red de realimentación, pero este tipo de solución tiene como desventaja provocar una excesiva carga a las entradas del operacional y por otra parte las variaciones que tener el zener con la temperatura, todos estos inconvenientes sean solucionados en 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 limitacion 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 para el circuito seria la siguiente:
Y también sabemos que analíticamente:
En las siguientes imagenes podemos ver como varía la limitacion al variar los potenciometros.
5. El siguiente circuito de la figura es un detector de valor pico positivo
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 reestablecidocomparacion.
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.
Como podemos observar en la imagen se detecta los picos, y cuando se detecta el máximo se mantiene constante.
