INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD PROFESIONAL TICOMÁN INGENIERÍA AERONÁUTICA
PRACTICA 3: AMPLIFICADOR OPERACIONAL INTEGRADOR
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MATERIA: SIST. ELECTRONICOS DIGITALES
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PROFESOR: HERNANDEZ BARCENAS RAYMUNDO
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GRUPO: 6AV2
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TURNO: VESPERTINO
ALUMNOS: -CORTES GONZALEZ ARTURO -ESCOBAR FLORES JOB ELI -GARCÍA CAAMAO FERNANDO -GUZMÁN HIDALGO EMYR EM YR ALEJANDRO -MORADO RUEDA CHRISTIAN
FECHA DE ELABORACION: ! "# $#%&'#()*# "#+ 2,! FECHA DE ENTREGA: "# $#%&'#()*# "#+ 2,!
INTRODUCCION El Circuito Integrador es un circuito con un amplifcador operacional que realiza la operación matemática de integración. Como el capacitor integra la corriente y el op amp puede simular una uente de corriente controlada, un circuito con un op amp puede integrar su propio voltae de entrada. El circuito con op amp siguiente
Fig. 1 Circuito integrador !sa un capacitor en la trayectoria de retroalimentación para integral el voltae de entrada y una uente de voltae " 1 que se desconecta en t #$ para producir un voltae inicial. %rimero e&aminamos el estado inicial del circuito, antes de investigar que pasa despu's de que se a(re el interruptor. )a corriente de entrada al amplifcador, " entrada /R, *uye a trav's de la uente de voltae " 1 y +acia la salida del op amp. e(ido a que v - es apro&imadamente cero, lo será tam(i'n n , y as/ el voltae de salida es fado a 0"1 con el interruptor cerrado.
espu's de que se a(re el interruptor en t#$ la corriente de entrada *uye a trav's del capacitor y, por lo tanto v C es Ecuación
2s/, el voltae de salida del circuito es Ecuación
Eemplo ise3o de un integrador ise3e un circuito no inversor que tenga una impedancia de salida de 1 4 Ω resistiva, un voltae inicial de -5v y una salida que sea 5 veces la integral del voltae de entrada. 6olución %ara tener una salida no inversora requerimos un amplifcador inversor y un integrador, los cuales se pueden u(icar en cualquier orden. 6in em(argo, si el integrador se sit7a primero, lo lleva a un des(alance y se amplifcar/a, de modo que si usamos el circuito de la fgura 8 El requerimiento de la impedancia de entrada fa 91 a 14 Ω y el requerimiento del voltae inicial fa v a -5v. os de los tres componentes:9, C, 9F; pueden ser elegidos ar(itrariamente y el tercero austarse para dar la ganancia glo(al correcta. Elegimos a C como un valor conveniente y el tercero austarse para dar la ganancia glo(al correcta. Elegimos a C como un valor conveniente de 1$ μF y a 9 como 8$ Ω para dar al amplificador inversor una ganancia de -20. Se deduce a partir de la ecuación 2 que el integrador debe tener un valor RC de 2, por lo tanto el valor de R debe ser de 200!Ω
Figura 8 amplifcador inverso seguido de un
OBJETIVO "er y analizar la operación de integración en un amplifcador operacional, utilizando el circuito integrado )<=>1.
MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADOS -F/#0 "# !2 1+&$ -G#0#*3"* "# $#43+#$ -O$5'+$5%' -P*&)3*" -P'03$ "# 5* -! 3(%. O%#*35'03+ LM7! -R#$'$'3$: 89 !,89 - C3%35'&*: 2.2 0F PROCEDIMIENTO
16e arma el siguiente circuito as/ como se ilustra en la oto.
86e conecta el circuito a la uente y al generador de se3ales
5 6e procede a o(servar los resultados o(tenidos en el osciloscopio
6e o(serva que se realiza el proceso de integración de la onda cuadrada. > 6e compara el desasamiento entre las 8 ondas, de entrada y de salida.
:esasamiento de ?$@;
Cálculos y Resultaos
atos de entrada
"o# 1 " 91# 1$ AB
C # 8.8 nF %rimeramente se aplica la ecuación de voltae de salida, a los tramos de onda de entrada
%rimeramente de(emos de deducir 9C que esto es igual a RC =( 10∗10
3
) ( 2.2 ∗
−9
∗10
)
−5
= 2.2∗10
5
1
RC
sg
=
5∗10 11
6g
%osteriormente se aplica la integral deando al voltae de picopico en unción del tiempo para posteriormente defnir la integración de
0 < t < 1 ms
, los
valores 5
5.5∗10
t ! "# Vo! ",
para un
t! $%s#
V =
11 1000
∗1 =50 V
Conclusiones Es una modifcación del amplifcador inversor pero el capacitor integra la corriente y el op amp integra su propio voltae Como ocurría en el amplificador inversor, V(-) = 0, puesto que V(+) = 0, y por tener impedancia infinita toda la corriente d e entrada Iin pasa hacia el capacitor Cf, con su propia corr iente If !l elemento realimentador en el inte"rador es el capacitor Cf #or consi"uiente, la corriente constante If, en Cf da lu"ar a una rampa lineal de tensi$n
#or supuesto la rampa depender% de los valores de la se&al de entrada, de la resistencia y del condensador