martes, 27 de agosto de 2013

Trabajo Práctico N°7: Respuesta en Frecuencia del Amplificador Operacional No Inversor

Desarrollo Práctico:

1) Determinación de la respuesta en frecuencia para un amplificador operacional no inversor:
a) Dibujar el circuito de la figura 1 utilizando software aplicado.


b) Aplicar a la entrada una señal senoidal de 10 Hz 25 mVp.


c) Verificar prácticamente realizando una simulación con software aplicado, el valor de la tensión y fase a la salida del sistema, y calcular el valor de la ganancia de tensión y expresarla en dB.

Tensión de Salida.



 Fase (rojo: Vi - verde: Vo).



Ganancia de Tensión.


d) Repetir el punto anterior para otros valores de frecuencia hasta los 1 MHz completando la siguiente tabla:


e) Con los valores obtenidos en la tabla determinar la curva de la respuesta en frecuencia, graficando la variación de la ganancia de tensión en dB, en función de la frecuencia en escala logarítmica.


f) Determinar las frecuencias de corte, es decir aquellos valores en la que la ganancia de tensión haya disminuido -3 dB de su valor máximo, marcar dichos valores en la curva y determinar el ancho de banda de la respuesta en frecuencia.


g) Modificar el circuito anterior tal como muestra la figura 2.


h) Repetir para esta nueva configuración circuital los puntos b), c), d), e).

* Aplicar a la entrada una señal senoidal de 10 Hz 25 mVp.


* Verificar prácticamente realizando una simulación con software aplicado, el valor de la tensión y fase a la salida del sistema, y calcular el valor de la ganancia de tensión y expresarla en dB.

Tensión de Salida.



Fase (rojo: Vi - verde: Vo).



Ganancia de Tensión.


Repetir el punto anterior para otros valores de frecuencia hasta los 1 MHz completando la siguiente tabla:


Con los valores obtenidos en la tabla determinar la curva de la respuesta en frecuencia, graficando la variación de la ganancia de tensión en dB, en función de la frecuencia en escala logarítmica.


i) Graficar respuesta en frecuencia, y determinar nuevamente las frecuencias de corte y el BW, hacer comentarios.


Para determinar el BW, tome como frecuencias de corte, valores aproximados que se encontraban en la tabla.

j) A continuación determinaremos la frecuencia de corte superior del circuito de la figura 2 mediante mediciones en régimen transitorio. Para ello reemplazaremos el generador de señal senoidal por uno de onda cuadrada de 25 mVpp, 1KHz.



k) Verificar prácticamente realizando una simulación con software aplicado, el valor de la tensión a la salida del sistema midiendo el tiempo de crecimiento (rise time) y graficar la señal de entrada y salida.




Señal (rojo: Vi - verde: Vo).


l) Calcular el valor de la frecuencia de corte superior, mediante la siguiente fórmula:



m) A continuación determinaremos la frecuencia de corte inferior del circuito de la figura 2 mediante mediciones en régimen transitorio. En este caso excitaremos el circuito con una onda cuadrada de 25mVpp, 50Hz.



n) Verificar prácticamente realizando una simulación con software aplicado, el valor de la tensión a la salida del sistema midiendo la inclinación (tilt) y graficar la señal de entrada y salida.




Señal (rojo: Vi - verde: Vo).


o) Calcular el valor de la frecuencia de corte inferior, mediante la siguiente fórmula: 



p) Con los valores obtenidos l) y o), determinar el BW, y comparar con los valores determinados en el punto i). Hacer comentarios. 


Luego de comparar el BW obtenido en el punto i) y p), note que me dio diferente, y uno de los motivos es que en el punto i), tome como frecuencias de corte, valores aproximados de la tabla.

viernes, 23 de agosto de 2013

Trabajo Práctico 8 : Amplificador Operacional velocidad de respuesta Slew Rate


El valor de la salida se encuentra en Eficaz, la salida Pico es de : 0,355 V

Slew Rate:




AD8551

MC1458

TL081




Conclusiones:
 Luego de las distintas mediciones realizadas con 4 circuitos integrados diferentes, comparamos entre si los distintos valores de Slew Rate medidos. Así, apreciamos una escasa diferencia en los integrados de poco valor de Slew rate, y una amplia en los integrados de mayor valor como el TL081.

jueves, 15 de agosto de 2013

Trabajo Práctico N°6: Respuesta en Frecuencia del Amplificador Operacional Inversor

1) Determinación de la respuesta en frecuencia para un amplificador operacional inversor:

a) Dibujar el circuito de la figura 6 utilizando software aplicado.
b) Aplicar a la entrada una señal senoidal de 10 Hz 25 mVp.

c) Verificar prácticamente realizando una simulación con software aplicado, el valor de la tensión y fase a la salida del sistema, y calcular el valor de la ganancia de tensión y expresarla en dB.


Veficaz = 177mV
Vpico = 177mV . 2
Vpico = 250mV 

T = 100ms
T1 = 50ms
Angulo = (T1.360)/T
Angulo = 180°


AVS (veces) =10
AVS (dB) =20

d) Repetir el punto anterior para otros valores de frecuencia hasta los 1 MHz completando la siguiente tabla:

Freq.(Hz) Vi(mV) Vo(mV) Grados Av(veces) Av (dB)
10 25 250 180 10 20
30 25 250 180 10 20
50 25 250 180 10 20
100 25 250 180 10 20
300 25 250 180 10 20
500 25 250 180 10 20
1000 25 250 180 10 20
3000 25 250 180 10 20
5000 25 250 180 10 20
10000 25 250 180 10 20
30000 25 248,9 172,84 9,95 19,96
50000 25 246,07 168,29 9,84 19,85
1000000 25 234 157 9,39 19,34
3000000 25 168 122,49 6,72 16,54
5000000 25 120 103 4,8 13,62
10000000 25 65 64 2,6 8,29

e) Con los valores obtenidos en la tabla determinar la curva de la respuesta en frecuencia, graficando la variación de la ganancia de tensión en dB, en función de la frecuencia en escala logarítmica.
 



f) Determinar las frecuencias de corte, es decir aquellos valores en la que la ganancia de tensión haya disminuido -3 dB de su valor máximo, marcar dichos valores en la curva y determinar el ancho de banda de la respuesta en frecuencia.


Freq.(Hz)



Av (dB)
10



20
30



20
50



20
100



20
300



20
500



20
1000



20
3000



20
5000



20
10000



20
30000



19,96
50000



19,85
1000000



19,34
3000000

Frecuencia de Corte
16,54
5000000



13,62
10000000



8,29


BW = fcs - fci
BW = 300khz - 10hz
BW = 299,99KHz
g) Modificar el circuito anterior tal como muestra la figura 7.





  h) Repetir para esta nueva configuración circuital los puntos b), c), d), e).

b-h) Aplicar a la entrada una señal senoidal de 10 Hz 25 mVp.
c-h) Verificar prácticamente realizando una simulación con software aplicado, el valor de la tensión y fase a la salida del sistema, y calcular el valor de la ganancia de tensión y expresarla en dB.


Veficaz = 107mV
Vpico = 107mV . √2
Vpico = 151,32mV 

T = 100ms
T1 = 34,84 ms
Angulo = (T1.360)/T
Angulo = 125,42°

AVS (veces) = 6,05
AVS (dB) = 15,64

d-h) Repetir el punto anterior para otros valores de frecuencia hasta los 1 MHz completando la siguiente tabla:

Freq.(Hz) Vi(mV) Vo(mV) Grados Av(veces) Av (dB)
10 25 151,32 125,42 6,05 15,64
30 25 233,34 147,27 9,33 19,4
50 25 240,41 158,76 9,61 19,66
100 25 247,48 168,12 9,9 19,91
300 25 250,31 180 10 20
500 25 250,31 180 10 20
1000 25 250,31 180 10 20
3000 25 247,48 171,82 9,9 19,91
5000 25 243,24 167,06 9,72 19,76
10000 25 226,27 154,12 9,05 19,13
30000 25 145,66 120,69 5,82 15,3
50000 25 99 102,42 3,96 11,95
1000000 25 52,32 77,76 2,09 6,41
3000000 25 18,38 36,84 0,73 -2,67
5000000 25 11,16 23,4 0,44 -7
10000000 25 6,26 0 0,25 -12,02

e-h) Con los valores obtenidos en la tabla determinar la curva de la respuesta en frecuencia, graficando la variación de la ganancia de tensión en dB, en función de la frecuencia en escala logarítmica.


i) Graficar respuesta en frecuencia, y. determinar nuevamente las frecuencias de corte
y el BW, hacer comentarios.


Freq.(Hz)



Av (dB)
10
Frecuencia de Corte

15,64
30



19,4
50



19,66
100



19,91
300



20
500



20
1000



20
3000



19,91
5000



19,76
10000



19,13
30000
Frecuencia de Corte

15,3
50000



11,95
1000000



6,41
3000000



-2,67
5000000



-7
10000000



-12,02

 BW = 29,99KHz
Por los resultados de la respuesta en frecuncia, este circuito trabajo como un filtro pasa banda.
j) A continuación determinaremos la frecuencia de corte superior del circuito de la
figura 2 mediante mediciones en régimen transitorio. Para ello reemplazaremos el
generador de señal senoidal por uno de onda cuadrada de 25 mVpp, 1 KHz.

k) Verificar prácticamente realizando una simulación con software aplicado, el valor de
la tensión a la salida del sistema midiendo el tiempo de crecimiento (rise time) y
graficar la señal de entrada y salida.









l) Calcular el valor de la frecuencia de corte superior, mediante la siguiente fórmula:  0,35/Tr

0,35/Tr = fcs
0,35/ 21,91u = fcs
15,97KHz = fcs


m) A continuación determinaremos la frecuencia de corte inferior del circuito de la figura
2 mediante mediciones en régimen transitorio. En este caso excitaremos el circuito
con una onda cuadrada de 25 mVpp, 100Hz. 
n) Verificar prácticamente realizando una simulación con software aplicado, el valor de
la tensión a la salida del sistema midiendo la inclinación (tilt) y graficar la señal de
entrada y salida.







o) Calcular el valor de la frecuencia de corte inferior, mediante la siguiente fórmula: fci = (P.F)/π
fci = P.F/π
fci = 0,337.100Hz/π
fci = 10,72 Hz

p) Con los valores obtenidos l) y o), determinar el BW, y comparar con los valores
determinados en el punto i). Hacer comentarios.








  BW = fcs - fci
BW = 15,95 KHz