UNIVERSIDAD DE ELE SALVADOR ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA IEL-115
SELECCIÓN DE PROBLEMAS Y PREGUNTAS PARA ACOMPAÑAR EL ESTUDIO DE AMPLIFICADORES OPERACIONALES. (To be continued....)
José Ramos López
1. Para los circuitos siguientes calcular la ganancia y la resistencia de entrada vista por la fuente de señal Vi. Asumir operacionales ideales (2/25).
2. Para los circuitos del problema 1:
(i) diseñar la compensación para las corrientes de polarización de entrada;
(ii) calcular Vo debido a Voffset, si hacemos Vi = 0. En todos los literales se usa un 741. (2/25)
3. Para el circuito mostrado (6/25)
a) calcular la función de transferencia:
b) ¿que función realiza el circuito?
c) ¿Cual es la ganancia de tensión en alta frecuencia?
d) dibujar el diagrama de Bode (amplitud) si el operacional es el 741.
e) dibujar el diagrama de Bode (amplitud) si el operacional es el 356.
4. Para el circuito mostrado (8/25)
Seleccionar valores para R1, R2 y R3 para una ganancia de -1
Si Vin = 0 calcular Vout en el caso en el que no se conecta la resistencia de 10 k entre los pines 1 y 5 del amplificador operacional y R3=0.
Dibujar el diagrama de Bode (amplitud) si el operacional es el 741.
¿En que frecuencia es la magnitud de la ganancia 0.707 veces el valor máximo? (741)
Dibujar el diagrama de Bode (amplitud) si el operacional es el 356.
¿En que frecuencia es la magnitud de la ganancia 0.707 veces el valor máximo? (356)
5 (4/25)
Para el circuito mostrado se aplica una señal senoidal VG1 con una amplitud de 0.1 V. Las formas de onda muestran la entrada VG1 y a salida VF1. (i) calcular la ganancia del amplificador a la frecuencia de prueba mostrada, (ii) calcular la frecuencia de -3dB; (iii) justificar el resultado. (iv) Dibujar VF1 si la amplitud de la entrada se incrementa hasta 1V
7. Para el circuito mostrado se usa un LF356 en lugar del LT1124
a) ¿Cual es la ganancia (Vout/Vin2) a 1500 Hz? (5%)
b) ¿Cuál es el punto de -3dB en baja frecuencia entrando por Vin1? (5%) c) ¡Cual es el punto de -3dB en alta frecuencia entrando por Vin2? (5%)
d) Encuentre un valor para un condensador en paralelo con RF para que el circuito funcione como integrador para señales de frecuencias > 100 kHz entrando por Vin1. (10%)
e) ¿Para qué rango de frecuencias el circuito funciona como un diferenciador para señales entrando por Vin2? (10%)
8- El op amp LMV721 tiene un producto ganancia ancho de banda de 10 MHz. Cual es el ancho de banda cuando el op amp es configurado para una ganancia de 50?
200 KHz
10 MHz
500 MHz
20 KHz
9- El límite de ancho de banda de __________ se mide cuando la salida se encuentra en __________ de la señal máxima.
2 uF
frequencia; 0.707
bode; -3dB
10- Los Op Amps son usados normalmente en el modo Lazo abierto, debido a que es más estable
Cierto
Falso
11- En el circuito mostrado ¿Cuál es el voltaje de salida esperado? ¿Cual es el valor adecuado de R3? ¿Cuál es el ancho de banda de frecuencia?
R2 220k V2 15 V1 15 R1 2.2k R 3 1 1 k -++ 3 2 6 7 4 OP1 uA741C
12- Dibuje el diagrama de pines del LM747
13- R2 220k V2 15 V1 15 R1 22k R 3 2 0 k -++ 3 2 6 7 4 OP1 uA741C + VG1 VF1
Circuito correspondiente a preguntas 13-14.
La forma de onda mostrada corresponde a una prueba similar a la realizada en el laboratorio 1. Las formas de onda de entrada y salida se muestran a continuación. Cual es su interpretación de este resultado?.
T
Time (s)
200.00u 225.00u 250.00u 275.00u 300.00u
14- En la figura se muestran las formas de onda de entrada y salida del mismo circuito, cuando se aplica una entrada de 4 Vp-p. ¿Cómo explica la forma de onda de salida?
T
Time (s)
200.00u 210.00u 220.00u 230.00u
V o lt a g e ( V ) -2.00 -1.00 0.00 1.00 2.00
15- Complete los siguientes datos
Vos fT Ioffset S.R. LM741
LM747 LF356 OP27
16. Para el circuito mostrado, se muestra (en la tabla 1) el rango de voltaje de entrada e1, y los valores fijos de e2 y e3. Calcular el rango del voltaje de salida eo. En la tabla 2 se indican nuevos valores para el rango de voltaje de entrada e1, y el valor fijo e2. Calcular el nuevo valor fijo e3 de manera que se obtenga a la salida el mismo rango de voltaje de salida eo. SUGERENCIA: ¡Es posible que sea necesario cambiar la ganancia¡
Tabla 1
e1 e2 e3 |eo|
0-21.846 mV 1.277 mV -268.68 mV 4596 mV
Tabla 2
e1 e2 e3 |eo|
0- 68.7 mV 1.434 mV ¿? 4596 mV
17. En la figura se muestran formas de onda del circuito __________________. ¿A que se debe la deformación de la onda cuadrada? ¿Cuál es el ajuste V/división para cada canal?¿Cual es el ajuste tiempo/división?
18. En los circuitos mostrados: c) seleccionar valores adecuados de R1 y R2, de manera que Vref= 5V; y modificar la alimentación del LM311 de manera que la salida cambie entre 0 V y 5V. Seleccionar Rpu; d) Seleccionar R2, y R1 de manera que el voltaje de umbral del Schmitt trigger es 1/3 del voltaje de suministro. Dibujar la característica de transferencia. ¿cual es tiempo de
conmutación?; e) seleccionar valores de los componentes de manera que el circuito oscile a 2 kHz. Dibujar (aprox.) la forma de onda en el condensador.
20. Diseñar un circuito de valor absoluto a partir del circuito b) del problema 19. Dibujar la forma de onda de salida cuando aplicamos 1 Vac a la entrada.
21. Con el generador de funciones ajustado para producir una onda seno de 5 Vp-p a 60 Hz,
a) graficar la forma de onda de salida b) Cual es la diferencia entre los dos circuitos
c) Conectar un circuito de valor promedio a la salida de la fig. (b). ¿Qué voltaje (dc) obtendríamos? d) Repetir el literal (c ) si se aplica una onda cuadrada de % Vp-p a 60 Hz
e) Que ocurre en el circuito de la fig. (b) si desconectamos el diodo que va de la salida (6) a la entrada inversora (2)
f) ¿Cuál es el problema potencial (figuras a y b) si se desconectan los condensadores de 0.1 uF? g) ¿Cuál es el rango de frecuencias en que los circuitos a y b pueden ser utilizados? ¿Cual es la
aplicación?
22.
(a) Con RL = 2.2 k, aplicar una onda seno de 500 mV p-p a la entrada de cada circuito. ¿Cual es el voltaje de salida observado de cada circuito?
(b) Repetir el literal (a) si se aumenta la entrada a 1 V p-p
(c) ¿Cuál es el valor mínimo de la resistencia de carga RL que puede ser usado en el circuito de la figura (b)?
