Amplificador operacional no inversor lm741 pdf

electrónica análoga

1. AMPLIFICADOR OPERACIONAL NO INVERSOR LM741
Franklin Jancovick Varón Huertas
Jesús Camilo Villamil Romero
[email protected]
RESUMEN:en el proceso de amplificación que
se lleva cabo con un amplificador inversor,
como se pudo percibir, además de amplificar
la carga aplicada en la entrada ésta en la
salida sufre un efecto anexo de inversión, lo que
de alguna maneramanipula la señal en algunos
casos más de lodeseado. Además de esto se
implementará el amplificador operacional en
modo seguidor de voltaje es otra especialidad
de un funcionamiento no inversor.Con base en
la descripción anterior se decideimplementar
o llevar a cabo la práctica que corresponde a
la amplificación de una señal en modo no
inversora.
MARCO TEORICO
Amplificador operacional:Se trata de un
dispositivo electrónico (normalmente se presenta
como circuito integrado) quetiene dos entradas y
una salida. La salida es la diferencia de las dos
entradas multiplicada por un factor (G)
(ganancia):
Vout = G·(V+ − V−)el más conocido y
comúnmente aplicado es el UA741 o LM741.El
A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una
impedancia de entrada infinita, un ancho de
banda también infinito, una impedancia de salida
nula, un tiempo de respuesta nulo y ningún ruido.
Como la impedancia de entrada es infinita
también se dice que las corrientes de entrada
son cero. Un bosquejo de la estructura interna
de un A.O se expresa en la figura 1:
FIGURA-1
AMPLIFICADOR NO INVERSOR: Como
observamosen la FIGURA -2, el voltaje de
entrada, ingresa por el pin positivo, pero como
conocemos que la ganancia del amplificador
operacional es muy grande, el voltaje en el pin
positivo es igual al voltaje en el pin negativo y
positivo, conociendo el voltaje en el pin negativo
podemos calcular la relación que existe entre el
voltaje de salida con el voltaje de entrada
haciendo uso de un pequeño divisor detensión.
FIGURA-2
FUNDAMENTO TEORICO N.I:
FIGURA-3
B=R1/R1+R2
∆=(1+R2/R1)
Zout=ZSAL*(1+B∆)
ZINT=Zent/(1+B∆)
SEGUIDOR DE VOLTAJE: El seguidor de
tensión es aquel circuito que proporciona a la
salida la misma tensión que a la entrada,
independientemente de la carga que se le
acopla, que es tanto como decir,
independientemente de la intensidad que se
demande.La configuración del amplificador se
visualiza a continuación:

2. FIGURA-4
FUNDAMENTO TEORICO SEGUIDOR DE
VOLTAJE:
G=1
Zout= Zsal(∆)
Zint= Zent/(∆)
VIN=VOUT
1 INTRODUCCION
El proceso de amplificación de una señal se
conoce como tomar la señal de entrada y
multiplicarla por una constante K descrita
como la ganancia del circuito amplificador.
Cabe recalcar que lamodificación se realiza en
términos de la amplitud de la señal, pues la
frecuencia de entrada será la misma frecuencia
de salida.
Ya conociendo previamente la configuración
de amplificador en modo no inversor , que se
describe en la figura-2, se procede a realizar
la implementación de este según corresponde.
Estaprácticaestádistribuida en una serie de
implementaciones de amplificación en modo DC
y otras en modo AC.
2 PROCEDIMIENTO
2.1 INICIO MATERIALES Y HERRRAMIENTAS
-osciloscopio
-multimetro
-resistencia
-protoboard
-amplificador
-generador de señales
-generador de voltaje
-amplificador lm741
2.2 DESCRIPCION GENERAL
Laimplementaciónde la amplificación en DC
,AC o seguidor detensiónsegún sea el proceso
que se pretende llevar cabo, para ello se
realiza la configuración general que
corresponde al amplificador en uso,además
de realizar una correcta polarización, los
VCC=15V y VEE= -15V, se realizan demás
conexiones correspondientes descritas según
los pines de configuración:
FIGURA-5
En la figura-5podemos observar la
distribución funcional o conexiones al circuito
interno de amplificación. Con base en lo que se
realizan las correspondientes conexiones. La
polarización como se observa es realizada
VCC y VEE a los pines 7 y 4
respectivamente, el pin 2 es la entrada
inversora, la misma que posee una conexión de
la realimentación del circuito amplificador. El pin
2 es la entrada no inversora, será esta
entonces por donde ingresara nuestra señal a
amplificar. El pin 6 además de ser el pin de
salida es también el pin de la conexión restante
de la realimentación de circuito para
completar el lazo cerrado. Estas conexiones
se pueden apreciar quizás más
comprensiblemente en la figura-2.
2.3AMPLIFICACION NO INVERSOR D.C.
De modo inicial se fijan los valores deseados
de ganancia que se pretenden implementar en
esta sección:
-5
-20
-50
Las razones de ganancias se obtiene de la
relación aritmética que seespeculóen la
relación aritméticaanteriordonde G=1+R2/R1.
Con esta relación se despejaran los valores
correspondientes de las resistencias según el
caso de la ganancia.
Con las razón es de ganancia especulados
se implantará a la entrada no inversora del
amplificador una señal en este caso de voltaje
que se espera sea amplificada sin sufrir
ninguna otra perturbación en el proceso
a)G=5: esta razón de ganancia representa la
relaciónR2=5R1.Esto se debe a que la
ecuaciónde la ganancia de la figura expresa
que G=1+R2/R1.el mismo principio aritmético

3. se tendrá en cuenta para las demás
amplificaciones.Vin=1v;Vout=5.4v
FIGURA-6
b)G=20
c)G=50
Vin=0.2V---Vsal=10VΩ
R1=1kΩ---R2=49kΩ
2.4 AMPLIFICACIONINVERSOR A.C.
En esta sección tenemos la parte que
compete la amplificaciónen modo AC, es decir
la señal de entrada será una señal continua
,dada respectivamente por un generador de
señales. Para la amplificación se fijan como
razones deseadas de amplificación las
siguientes:
-50
-100
-1000
Para cada uno como esde esperarse se fijan
unos voltajes correspondientes con la intención
de que cada amplificación no se salga de los
capacidades de alimentación del integrado
amplificador.
a)G=50
Para esta razón de ganancia se realiza una
relación de ganancia que corresponda, se
establece como parámetro que la relación
de las dos resistencias nos debe dar (G-1),
esto se deduce de la ecuación de la figura-2.
-Ve=64mV–Vs=3,2V
b)G=100

4. c)G=1000
2.5 SEGUIDOR DE VOLTAJE
En esta sección la prueba es más elemental
que en las llevadas a cabo anteriormente, el
funcionamiento del amplificador no inversor
como seguidor de voltaje consiste en
implementar una señal de entrada en la
entrada no inversora sinrealizar ningún tipo de
configuraciónpor resistencias ocomponentes
pasivos. De la implementación se espera que
la señal de entrada sea igual a la señal de
salida. Losresultados son los siguientes,
FIGURA-12:
FIGURA-12
3 SIMULACION
AMPLIFICACION D.C.
G=5
G=20
Vin=0.050V---Vsal=1V

5. G=50
AMPLIFICACION A.C.
G=50
G=100
G=1000

6. SEGUIDOR DE VOLTAJE
MODO AC:
MODO DC:
4 CONCLUSIONES
-el amplificador operacional en modo de
trabajo no inversor brinda un modo de trabajo
muchomásútil y eficiente que el amplificador
inversor.
-Esta aplicación es importante en la
amplificación de señales que teniendo un buen
nivel detensión son de muy baja potencia y por
tanto se atenuarían en el caso de conectarlas a
amplificadores de mediana o baja impedancia de
entrada.
REFERENCIAS:
-Dispositivos electrónicos_Thomas L. Floyd
-