T.P. N° 5 Amplificadores Operacionales

Introducción teórica

LM 741
        Es un amplificador operacional monolítico de altas características. Se ha diseñado para una alta gama de aplicaciones analógicas.
        Un alto rango de voltaje en modo común y ausencia de lacthup tienden a hacer el LM741 ideal para usarlo como un seguidor de tensión.
        La alta ganancia y el amplio rango de voltaje de operación proporcionan unas excelentes características aprovechadas para amplificadores en general.
        Sus características mas destacadas son las siguientes:

• No requiere compensación en frecuencia.
• Esta protegido contra cortocircuitos.
• Tiene capacidad para anular el voltaje de offset.
• Posee un alto rango de tensión en modo común y voltaje diferencial.

Aplicaciones: Este CI tiene muy diversas aplicaciones, utilizándose mas usualmente en: seguidores de tensión  amplificadores no inversores, amplificadores inversores, integradores y diferenciadores.

TL081

         No presenta grandes diferencias con el LM741.

Características:

• Baja corriente de entrada.
• Amplio ancho de banda.
• Baja corriente de alimentación.
• Alta impedancia de entrada
• Compatibilidad con otros amplificadores operacionales (LM741).

  
Desarrollo de la practica

1) Se armo el circuito pedido en un protoboard.

2)

Vs (V)	Vo (V)
-1	-10,90	Sat.
-0,8	-10,89	Sat.
-0,6	-10,88	Sat.
-0,4	-10,87	Sat.
-0,2	-10,87	Lineal
0,0	110 mV	Offset
0,2	10,87	Lineal
0,4	10,88	Sat.
0,6	10,87	Sat.
0,8	10,87	Sat.
1	10,87	Sat.

 3)

					Vo (V)
						10,90
-1						110 mV				1		Vs (V)
				-10,88

4) Reformamos el circuito poniendo un resistor de 10KΩ, logramos la menor tensión de offset, ya que nunca podra ser 0V.

5)

Para anular el offset pusimos un resistencia del valor R1//R2,consiguiendo a la salida un valor de 9mV. Esta tensión nunca sera nula.

Al poner esta resistencia, levantamos la tensión en V+ haciendo que funcionen los generadores inferiores de corriente. Con estos generadores por R3 circula Ib-Io/2, por ende V+=(Ib-Io/2)R3, V- =V+.

Por R1 y R2 circulan corrientes contrarias a las anteriores.

Esta corrección del offset no cambia la ganancia, porque esta depende de la resistencia de realimentación.

6) Se verifico que al poner una Vi=190mV,obtenemos a la salida una tension Vo=2.86V e invertida la fase. Con respecto a la ganancia, se mantiene constante (Gp=15.05; Gt=11) aunque calibremos la frecuencia a 1KHz.

7) No existe ninguna diferencia entre el funcionamiento del circuito con elLM741 y el TL081.

8)Cuando variamos la frecuencia de entrada, hasta llegar al valor aproximado de los 100KHz, observamos que la ganancia disminuye significativamente, hasta llegar a 0.70 con 1MHz.

9)Zi=10KΩ

10) Se diseño el circuito pedido. Los componentes externos utilizados fueron Rl=1KΩ; R1=2.7KΩ; R2=47KΩ. Nos basamos en la elección de estos coponentes en la ganancia pedida.

11)  

     Vo = 20,2Vpp 

     Vi = 968mV

     G = 20.868

     GdB = 26.89dB

12) 

Conclusiones

         En este TP observamos el funcionamiento del Amplificador Operacional Real. Observamos que existe una tensión "indeseada", la tensión de Offset. Esta tensión se produce por las distintas diferencias entre los componentes internos del amplificador.

         También vimos que la ganancia no depende solo de la resistencia en la realimentación y en un terminal del amplificador, sino que cuando subimos la frecuencia de entrada,esta ganancia también cambia.

         Los contenidos de este TP se basa en los amplificadores inversores y en los no inversores.