INFORME DE LABORATORIO 01: SIMULACION DE CIRCUITOS CON MULTISIM-FISICA APLICADA

INFORME DE LABORATORIO 01: SIMULACION DE CIRCUITOS CON MULTISIM-FISICA APLICADA

Cmo Crear un Amplificador de Audio LM386 en MultisimINSTITUCION: Universidad Jorge Basadre Grohmann NOMBRE: Gustavo Leyva Espezua PROFESOR: Alberto Cohaila Barrios CODIGO: 09-34137ESCUELA PROFECIONAL: fsica aplicada CURSO: laboratorio de circuitos lineales

INTRODUCCIONPara crear una etapa de audio para receptores de frecuencias AM o FM se necesita contar con el Amplificador LM386, el cual en compaa de otros componentes puede proporcionar una potencia en torno a 1 Watts en una carga de 8 ohm, este componente en tiempo real es fabricado en cubierta DIL de ocho pines no exigiendo disipador de calor por su baja potencia.Despus de crear el Amplificador LM386 y comprobar su efectividad, se puede implementar en diversos circuitos para analizar la variacin de una seal determinada y observar los cambios que genera este pequeo amplificador de 1 watts de potencia.

Figura1: montaje experimental en la simulacin de un circuito implementado con el amplificador lm386.

EQUIPAMIENTO EXPERIMENTAL

Una computadora El programa multisim Hoja de datos del diseo del circuito

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALPASO 01:

El LM386 es un amplificador de potencia para uso en aplicaciones de bajo voltaje, tpicamente se utiliza en amplificadores de radio AM-FM. La hoja de especificaciones se puede descargar aqu. El modelo SPICE para el LM386 lo encontr en este foro de discusin. nicamente copie el modelo al block de notas y lo guard con la extensin .txt. En la siguiente figura vemos un extracto de este modelo.

FIGURA 2: lenguaje de programacin del amplificador de audio lm386

PASO 02:Con la hoja de especificaciones del LM386 y el modelo SPICE ahora vamos a Multisim en Espaol y seleccionamos el men Herramientas>>Asistente de Componentes. En el primer paso ingresamos la informacin general del componente:

FIGURA3: configuracin del tipo de amplificadorPASO 3:

Debemos agregar la informacin de la huella (footprint) para el componente; esto es necesario en caso que despus necesitemos transferir el diseo a Ultiboard para crear el PCB. Para esto se da clic en el botn Seleccione una huella. De acuerdo a la hoja de especificaciones este componente est disponible en varios encapsulados, en este caso yo seleccion la huella M08A:

Figura 4: configuracin de los pines del amplificador

FIGURA 5: clasificacin

PASO 4:

Ahora podemos editar el smbolo, damos clic en el botn Editar para abrir el Editor de Smbolo en Multisim, es muy fcil utilizarlo. Yo hice un smbolo sencillo:

Figura 6: configuracin y diseo del grafico del amplificador

Asignamos el tipo de terminal (bidireccional, entrada, etc.) a cada pin:

Figura 7: asignacin de las funciones de cada pin.

PASO 5:

Mapeamos las terminales del smbolo con las terminales de la huella:

FIGURA 8: asignacin de terminales

Muy importante, copiamos y pegamos el contenido del modelo SPICE para el LM386:

Figura 9: seleccionar la codificacin del amplificador para las funciones

PASO 6:

El siguiente paso es bastante crtico y es aqu donde la mayora de las veces se cometen errores. Aqu debemos mapear los nodos del modelo con las terminales del smbolo. Esta informacin se encuentra por lo general al principio del modelo SPICE. Si abrimos el archivo de texto que contiene el modelo para el LM386 vamos a ver que la configuracin es uno a uno; por ejemplo, el nodo 1 est mapeado a la terminal g1 (Gain 1), nodo 2 con la terminal inn (-Input), etc. No siempre se tiene este caso ideal, por lo que se debe ser cautelosos:

FIGURA10: configuracin de informacin del amplificador

Listo, guardamos el componente en la Base de Datos de Usuario. Incluso podemos crear una nueva Familia:

Figura 11: realizamos la seleccin del grupo del diseo y lo guardamos en un grupo creado por nosotros.

PASO 7:

Para probarlo arm una de las aplicaciones tpicas contenidas en la hoja de especificaciones. Es un amplificador con ganancia de 20:

Figura 12: circuito simulado con el LM386

Para una entrada de 1mVp a 500 Hz tenemos la siguiente salida:

Figura 13: resultado final del circuito y obtenemos las oscilaciones

RESULTADOS Y DISCUCIONES

Amplificar una seal de audio con el LM386 en Multisim.

Para crear una etapa de audio para receptores de frecuencias AM o FM se necesita contar con el Amplificador LM386, el cual en compaa de otros componentes puede proporcionar una potencia en torno a 1 Watts en una carga de 8 ohm, este componente en tiempo real es fabricado en cubierta DIL de ocho pines no exigiendo disipador de calor por su baja potencia.Por razones desconocidas este importante componente para simular etapas de audio no aparece en la paleta de componentes de Multisim, sin embargo, hay una solucin bastante viable (fue la que yo apliqu), es crearlo a travs de la barra de herramientas de Multisim y el asistente de componentes, lo cual no explicar porque la idea de este tutorial no es explicar la creacin del componente, sino incitarlos a usar esta herramienta y que cada da tomen un mayor inters de estudiar la electrnica y superar los retos que se presentan al estudiar esta exigente carrera. Por lo tanto les dejo el enlace donde explican con lujos y detalles la manera de crear el LM386Despus de crear el Amplificador LM386 y comprobar su efectividad, se puede implementar en diversos circuitos para analizar la variacin de una seal determinada y observar los cambios que genera este pequeo amplificador de 1 watts de potencia.

En este circuito se estn utilizando instrumentos de NI ELVIS MX (Osciloscopio y Generador de Funciones) los cuales pueden ser reemplazados por los instrumentos comunes que proporciona Multisim 11, estos instrumentos los coloco con la intencin de complementar al circuito un parecido ms real al que utilizamos en la prctica en un protoboard con instrumentos adquiridos en el laboratorio, haciendo el estudio de la electrnica ms interactiva y dinmica, ya que las imgenes de estos instrumentos virtuales en la PC son idnticos a los reales.

El circuito cuenta con una seal sinusoidal de 600 Hz y una amplitud de 0.4 Vpp, un potencimetro anticipado a la entrada del LM386 que se puede utilizar para aumentar o atenuar la potencia de la seal y as observar los cambios notorios con relacin a la entrada de la seal y la salida.

Los otros componentes (Condensadores y Resistencias) complementan el circuito para que el LM386 cumpla sus funciones especficas de amplificador de seales audio.De esta manera sencilla armamos la etapa de audio dando un resultado satisfactorio al observar en el osciloscopio la seal de entrada de color verde y la seal de salida de color azul, pudiendo implementar este mismo circuito en un protoboard e instrumentos reales con la seguridad que tendr un comportamiento similar al visto en esta simulacin.

FIGURA 2.1: resultados despus del montaje empleando el LM386

CONCLUCIONESEn el siguiente circuito realizado se pudo modificar la amplificacin de la potencia y modulacin del audio con lo cual se podra realizar distintos diseos especiales para el campo de la fsica y realizar mediciones ms especficas en las reas ms investigativas adems que al mismo tiempo se pudo ver la modulacin de ondas de sonido en un mismo tiempo.La realizacin de este circuito simulado se entregara con el respectivo informe para demostrar el desarrollo de la investigacin.

BIBLIOGRAFIA

Vlvulas de amplificador Class D audio amplifiers: theory and design

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