AMPLIFICADOR OPERACIONAL DE INSTRUMENTACIONFranklin Jancovick Varón Huertas

Jesús Camilo Villamil RomeroVaron95_2011@hotmail.com

RESUMEN: En esta práctica veremos una más de las múltiples funciones y/o aplicaciones que presenta el amplificador operacional. La intención es identificar la estructura del Amp. Op como función de instrumentación, sus cualidades, eficiencias, configuración, entre otras cosas. Los amplificadores de instrumentación se utilizan comúnmente en ambientes con ruido intensoen modo común tal como en sistemas de adquisición de datos, donde se requiere la deteccióna distancia de variables de entrada.

MARCO TEÓRICO

Amplificador operacional: Se trata de un dispositivo electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene 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

FIGURA-2

1 INTRODUCCIÓN

En la instrumentación se presenta en múltiples ocasiones la necesidad de realizar la medición de variables físicas, las cuales son convertidas a señales eléctricas o son transformadas a otra magnitud. Dichas mediciones son realizadas directamente en los elementos propios de la variable. Normalmente la información que proporciona el elemento de la variable es muy pequeña en magnitud, esta tendencia para instancias de procesamiento resulta inadecuada, allí es donde entra en vital aplicación el amplificador de instrumentación que presenta unos parámetros muy ideales, presenta un CMRR muy alto, una Zi muy elevada, y una Zout casi igual a cero. Este dispositivo permite no solo aislar la señal del elemento a medir , si no que además proporciona amplificación diferencial en su etapa final. En resumen, un amplificador de instrumentación es un dispositivo de ganancia de voltaje diferencial que amplifica la diferencia entre los voltajes existentes en dos terminales de entrada. El propósito principal de un amplificador de instrumentación es amplificar señales pequeñas que pueden mezclarse con grandes voltajes en modo común.

2 PROCEDIMIENTO

2.1 INICIO MATERIALES Y HERRRAMIENTAS-osciloscopio-multimetro-resistencia-protoboard-amplificador

-generador de voltaje-condensador

2.2-FUNDAMENTO TEÓRICO

La implementación sigue el modelo de la figura-3:

FIGURA-3

Por comodidad se hará, R1=R2=R3=R4=R5=R6=RG=1KΩ

Av=R/RG

Acl=1+2R/RG

RG=2R/(Acl-1)

V0=Acl(V2-V1)

2.3-IMPLEMENTACIÓN

La práctica se llevara a cabo de la siguiente manera:En las entrada que se visualizan en la figura-3 , se implementaran voltaje s de entrada, y la salida será el voltaje que corresponde a la diferencia de estos en producto por una razón de ganancia ya establecida previamente. Esta secuencia se repetirá en tres ocasiones variando el voltaje de entrada. R= 1KΩAcl= 1+ 2(1000Ω)/1000Ω =3Ganancia=3

La correspondiente implementación se visualiza a continuación:

FIGURA-4

V1=1;V2=3Vout=6v

3 SIMULACIÓN

A)V1=3V;V2=1VVout= -6v

B) V1=1V;V2=3VVout= 6v

C) V1=3V;V2=3VVout= 0v

4 CONCLUSIONES

-el amplificador operacional de instrumentación se presenta como el modelo diseño de amplificador más eficiente a la hora de procesar señales muy pequeñas .

5 REFERENCIAS

Dispositivos electrónicos-Thomas Floyd

- Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos

electrónicos- ROBERT L. BOYLESTAD-LOUIS NASHELSKY.