Operacional 741

ALUMNOS: DIEGO ALONSO SANCHEZ FELIX

LUIS DAVID MERCADO CONTRERAS

FACILITADOR:Raúl Villanueva Vallejo

CARRERA: INGENIERIA EN TELEMATICA

GRUPO Y GRADO: 3 “A”

Introducción:

Un amplificador operacional (comúnmente abreviado A.O., 741u OPAM), es un circuito

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):

V out = G· (V+ − V−) el más conocido y comúnmente aplicado es el UA741 o LM741.

El primer amplificador operacional monolítico, que data de los años 1960, fue el

Fairchild μA702 (1964), diseñado por Bob Widlar. Le siguió el Fairchild μA709 (1965),

también de Widlar, y que constituyó un gran éxito comercial. Más tarde sería sustituido

por el popular Fairchild μA741 (1968), de David Fullagar, y fabricado por numerosas

empresas, basado en tecnología bipolar.

Originalmente los A.O. se empleaban para operaciones matemáticas (suma, resta,

multiplicación, división, integración, derivación, etc.) en calculadoras analógicas. De ahí

su nombre.

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.

AMPLIFICADOR OPERACIONAL 741

Este circuito integrado contiene internamente un amplificador diferencial (es capaz de amplificar la diferencia de dos tensiones de entrada) construido principalmente a partir de transistores y resistenciasEn las figuras se muestra su símbolo y aspecto real

Aspecto real del A.O.

Símbolo del A.O.

Aunque el chip dispone de ocho patillas (pines) tres de ellas se reservan para funciones

especiales el resto, tienen asignadas las siguientes

Funciones:

● Pin Nº 2: entrada de señal inversora.● Pin Nº 3: entrada de señal no inversora.● Pin Nº 6: terminal de salida.● Pin Nº 7: terminal de alimentación positiva (V cc)● Pin Nº 4: terminal de alimentación negativa (-V cc)

La alimentación del circuito puede realizar mediante una sola pila o mediante dos, en cuyo caso se denomina alimentación simétrica.

El amplificador operacional recibe este nombre porque inicialmente fue diseñado para

poder realizar operaciones matemáticas con señales eléctricas formando parte de los

denominados calculadores analógicos. Hoy en día se emplea en infinidad de aparatos

e instrumentos de la industria, medicina. etc...

Entre las características más importantes que posee este circuito integrado, se pueden

destacar:

● Alta impedancia (resistencia) de entrada: del orden de 1 MW, lo cual implica que la intensidad de corriente por los terminales de entrada será despreciable.

● Baja impedancia de salida: del orden de 150 W, pudiendo atacar cualquier carga (circuito) sin que su funcionamiento se modifique dependiendo del valor de ésta.

● Tensión máxima de alimentación: ±V cc = ± 18 V. Implica que la tensión de salida nunca podrá superar a la de alimentación.

● Alta ganancia de tensión en lazo abierto (sin conectar ningún componente entre la salida y cualquiera de las entradas) con pequeños valores de tensión en los terminales de entrada se consiguen grandes tensiones de salida.

FUNCIONES 1. amplificador inversor

2. amplificador no inversor

3. sumador inversor

4. sumador no inversor

5. amplificador multicanal

6. seguidor de voltaje

7. diseño de 1 amplificador no inversor ganancia de +10

8. diseño de 3 amplificadores operacionales con una fuente

9. restador

10. servoamplificador

11. circuito acondicionador de señal (CAS)

Desarrollo

AMPLIFICADOR INVERSOR

Se llama así este montaje porque la señal de salida es inversa de la de entrada, en polaridad, aunque pude ser mayor, igual o menor, dependiendo esto de la ganancia que le demos al amplificador en lazo cerrado. La señal, como vemos en la figura, se aplica al terminal inversor o negativo del amplificador y el positivo o no inversor se lleva a masa. La resistencia R2, que va desde la salida al terminal de entrada negativo, se llama de realimentación.

En este circuito demostramos que sí se puede cambiar una señal de entra a lo contraria

polaridad ya sea que salga y aumentar o disminuir depende de las resistencias que se

agreguen y los componentes utilizados. Es muy útil y comprendimos la importancia de un

amplificador puede ser útil en muchas circunstancias.

AMPLIFICADOR NO INVERSOR

La impedancia de entrada del amplificador no inversor es mucho mayor que la del amplificador inversor. Se puede obtener este valor experimentalmente colocando en la entrada no inversora una resistencia R de valor conocido

En los terminales de la resistencia R habrá una caída de tensión debido al flujo de una corriente por ella que sale de la fuente de señal y entra en el amplificador operacional. Esta corriente se puede obtener con la ayuda de la ley de ohm: I = VR / R, donde VR = Ven - V (+)Para obtener la impedancia de entrada se utiliza la siguiente fórmula: Z in = V+ / IDonde- V (+): es la tensión en el terminal de entrada no inversor del amplificador operacional- I: es la corriente anteriormente obtenida

Este circuito no emplea cambiar la polaridad de la señal de entrada esta solo amplifica o modifica la señal una vez armado este circuito nos damos cuenta que nos funciona mejor un 741 a un circuito muy elaborado.

SUMADOR INVERSOR

Un sumador inversor tiene múltiples entradas por el pin inversor que se suman y se invierten. El vo estará dado por cada entrada multiplicada por su peso, que a su vez estará dado por la división de RF sobre la resistencia que presente cada entrada. En esta configuración, cada entrada tiene su propia impedancia de entrada que será la misma resistencia de entrada que presente, es decir la entrada v1 presentara una impedancia de entrada R1, y así también las demás entradas, solo hay una impedancia de salida que está en el orden de los mili Ohm o menos.

Como su nombre lo dice suma dos o más señales las cuales podemos unir para formar una sola señal que nos funcione más efectivamente aparte que esta señal que nos dará saldrá inversa su polaridad.

SUMADOR NO INVERSORUn 741 como sumador no inversor tiene múltiples entradas en el pin no inversor. Al igual que en un sumador inversor cada entrada tiene su propia impedancia de entrada que esta por el orden de 100 Mega Ohm o más y como hay un solo vo, pues solo hay una impedancia de salida que esta por el orden de mili Ohm o menos.

suma dos o más señales de entrada generando solo una señal de salida con su misma polaridad esto quiere decir que nos sirve solo para sumar dos o más señales sin afectar su entrada solo que ahora será más otra u otras más que se sumen.Puede colocarse dos fuentes de voltaje diferentes o con la misma fuente dar varias entradas como en nuestro caso por falta de equipo al final el resultado no se verá afectado.

Amplificador multicanal

SEGUIDOR DE VOLTAJEPero este resultado tiene una aplicación muy útil, porque la impedancia de entrada del 741 es muy alta, proporcionando un efecto de aislamiento de la salida respecto de la señal de entrada, anulando los efectos de "carga". Esto lo convierte en un circuito útil de primera etapa.El seguidor de tensión se utiliza a menudo en los circuitos lógicos, para la construcción de buffers.

Este circuito solo genera un conducto de la señal de entrada ya que si le metemos n cantidad de V obtendremos la misma cantidad (la misma señal) que sirve como ejemplo.La señal debe ser exactamente la misma y solo se puentea la entrada de voltaje a la salida para observar el comportamiento de dicha señal.

AMPLIFICADOR INVERSOR CON GANANCIA DE +10

Se llama así este montaje porque la señal de salida es inversa de la de entrada, en polaridad, aunque pude ser mayor, igual o menor, dependiendo esto de la ganancia +10 que le demos al amplificador en lazo cerrado. La señal, como vemos en la figura, se aplica al terminal inversor o negativo del amplificador y el positivo o no inversor se lleva a masa. La resistencia R2, que va desde la salida al terminal de entrada negativo, se llama de realimentación.

Nos enseña que en un circuito la mayor de las influencias son las resistencia que ponemos en ellos este circuito con una sola resistencia 10 veces más grande que la otra obtenemos una ganancia de x10.La fórmula es muy sencilla y se puede tener ganancia de más o menos volts pues todo depende de cuantas veces sea mayor la resistencia de salida.

Diseño de Tres Amplificadores Operacionales Con Una Sola Fuente De Alimentación.

En esta práctica simplemente se puentean las fuentes de voltaje para lograr la interconexión y producir tres amplificadores al mismo tiempo con una sola fuente de energía ahorrando recursos y espacio es utilizada en equipos de sonido principalmente y no es tan complejo de conseguir puesto que tampoco lleva resistencias en su diagrama.

RESTADOR

Dos o más señales pueden ser restadas o igualadas en este caso para solo dejar la diferencia la cual será nuestra señal de salida ejemplo: ponemos una señal de entrada de 4v y otra de 7v nuestra señal de salida será de 3v ya que se le resta una a la otra es muy efectivo si no tenemos el equipo para generar lo que necesitemos.No se requieren cálculos tan complejos pues simplemente se restan una señal de la otra y tampoco es muy complicado de conectar.SERVOAMPLIFICADOR

En una necesidad de nuestro funcionamiento de nuestro aparato que deseamos, hay veces que se recomienda que no le descargamos la energía uniformemente sino de una manera ascendente este circuito nos sirve para eso estaba subiendo hasta llegar a la señal de entrada (el capacitor es para lo que sirve para guardar y acumular).

Circuito acondicionador de Señal. (CAS)

Difícilmente un diseñador conecta un transductor directamente y la parte de procesamiento o de despliegue de un sistema, ya que la señal que nos envía nuestro transductor por lo general es muy débil o contiene ruido y Componentes que no deseamos, por eso realizamos etapas de acondicionamiento de señales.

Por lo general las señales que recibimos de un transductor deben ser amplificadas a gran escala y no pueden pasar mucha corriente para este fin, por eso se utilizan los circuitos integrados 741, ya que tienen las siguientes características:· Resistencia de entrada alta (orden de cientos de MW)· Resistencia de salida baja (debajo de 1W)· Grande ganancia de lazo abierto

Domótica para el funcionamiento de sensores en el hogar nos funciona de una manera que sea más sencillo la ventilación del hogar cuando la requiera ya que con esto por medio de un sector nos avisa y prende cuando detecta algo de calor.Debido al tiempo final y al costo se optó por colocar un led y simular la función al encender y prender el led emulando el sensor de calor.

CONCLUSIONES FINALES:

DIEGO ALONSO SANCHEZ FELIXCon las aplicaciones de este amplificador operacional 741 podemos utilizarlo de la manera más adecuada a las condiciones a amplificar o reducir voltaje no deseado para un elemento pero que sea necesario para otro elemento en el mismo circuito, con este pequeño y magnífico elemento podemos evitar poner más fuentes o menos fuentes ya que pueden alimentar mediante el circuito este elemento 741 tiene que ser alimentado para él solo con un voltaje positivo y negativo para que funcione pero la verdad si ahora trabajo.

LUIS DAVID MERCADO CONTRERAS Creo que el 741 es un circuito integrado que tiene muchas aplicaciones y bajo costo, sus dos entradas “+” y “–” permiten escoger si la función será inversora o no inversora. En las prácticas realizadas en clase se aprendió lo fundamental de estos amplificadores operacionales que como su nombre lo dice su más común uso es para amplificar señales y obtener bajo diversas circunstancias una salida esperada en base a cálculos muy sencillos que se realizan dependiendo del material con que se cuenta y la función requerida.En un futuro puede tener varias más aplicaciones en proyectos más complejos incluso sirve para conocer y poder reparar amplificadores más complejos. Básicamente se alimente con una fuente dual +15 y -15 volts en dos de sus otras dos patas y el voltaje introducido como ya se mencionó cambia dependiendo de cómo se conecte para cada función esperada.