hoja de ruta curso electronica analoga 243006

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería
Electrónica Análoga - 243006
HOJA DE RUTA
CURSO ELECTRONICA ANALOGA
243006
Entorno AVA: Aprendizaje Practico
Temáticas revisadas: Teoría de amplificadores operacionales, Circuitos básicos y
Circuitos de propósito especial Filtros Activos y Osciladores.
Aspectos generales: El curso electrónica análoga es de tipo metodológico lo que
significa que es teórico - práctico el desarrollo del componente practico del curso
se da usando simuladores de circuitos electrónicos se ha sugerido usar PSpice
Student 9.1 pero no hay problema si usa otro simulador por ejemplo Proteus o
Multisim para el desarrollo de los experimentos dados en esta hoja de ruta.
La dinámica es la siguiente:
1. Debe realizar la lectura de las temáticas aquí tratadas remitiéndose al
entorno de conocimiento del curso.
2. Se debe tener instalar y demostrar dominio en el uso del software simulador
por ello es necesario que estudie los videotutoriales y el manual de uso de
PSpice Student 9.1.
3. Debe dirigirse a su CEAD y contactar al docente encargado del desarrollo
del componente práctico de la escuela e iniciar las actividades prácticas.
4. Finalmente el tutor encargado en cada centro para el acompañamiento,
apoyo y desarrollo del componente práctico una vez haya valorado la
participación y el informe de los estudiantes a su cargo de esta asignatura,
debe enviar al director nacional del curso la calificación por medio del foro
de la red del curso Electrónica Análoga - 243006, ubicada en
OLDCONTENS antes del 15 de Noviembre de 2014.
Peso evaluativo: 50 puntos.
Objetivo de aprendizaje:
Desarrollar habilidades y destrezas para el diseño de sistemas electrónicos
análogos.
Docente Diseñador: Jairo Luis Gutiérrez Torres
http://www.unad.edu.co/
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Electrónica Análoga - 243006
PRACTICA No.1
EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL
Los amplificadores operacionales, introducidos oficialmente al mercado a
mediados de la década de 1960, son dispositivos de estado sólido
extremadamente versátiles y fáciles de usar que se emplean como bloques
constructivos básicos de en gran variedad de circuitos electrónicos, tanto análogos
como digitales.
Un amplificador operacional puede ser conectado en lazo cerrado como un
amplificador inversor o como un amplificador no inversor. En el primer caso, la
señal de salida está desfasada 180° con respecto a la señal de entrada, mientras
que en el segundo las dos señales están en fase. Prácticamente todos los
montajes prácticos con amplificadores operacionales están fundamentados en
estas dos configuraciones.
A continuación examinaremos los siguientes circuitos:
AMPLIFICADOR INVERSOR
R
Vout
 2
Vin
R1
R2
es la ganancia o función de transferencia del amplificador
R1
inversor el signo – indica la inversión de 180° de la fase en la señal de salida.
Donde A  
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Experimento 1:
Ejecute la simulación del circuito amplificador inversor teniendo en cuenta los
siguientes datos:
Señal senoidal de entrada Vin =200mV de amplitup pico, a una frecuencia de 1khz
sin componente DC (Offset = 0).
R1 = 10 kΩ y R2 = 20 kΩ.
Use el amplificador operacional llamado uA741.
El valor de la fuente que alimenta al uA741 es ± 9 Volts DC.
Evidencias:
1. Realice la simulación en análisis transitorio del circuito graficando al menos
tres ciclos de la señal de entrada y salida. (Anexe las gráficas resultado de la
simulación al informe.)
1.1 Calcule teóricamente el voltaje de salida Vout. ¿Coincide con el valor de Vout
visto desde el simulador?
1.2 ¿Que concluye luego de cambiar el valor de R2 a 50kΩ?
AMPLIFICADOR NO INVERSOR
R
Vout
 1 2
Vin
R1
Donde
A  1
R2
es la ganancia o función de transferencia del amplificador no
R1
inversor.
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Experimento 2:
Ejecute la simulación del circuito amplificador no inversor teniendo en cuenta los
siguientes datos:
Señal senoidal de entrada Vin =200mV de amplitup pico, a una frecuencia de 1khz
sin componente DC (Offset=0).
R1 = 10 kΩ y R2 = 20 kΩ.
Use el amplificador operacional llamado uA741.
El valor de la fuente que alimenta al uA741 es ± 9 Volts DC.
2. Realice la simulación en análisis transitorio del circuito graficando al menos
tres ciclos de la señal de entrada y salida. (Anexe las gráficas resultado de la
simulación al informe.)
2.1 Calcule teóricamente el voltaje de salida Vout. ¿Coincide con el valor de Vout
visto desde el simulador?
2.2 ¿Que concluye luego de cambiar el valor de R2 a 50kΩ?
CIRCUITO DIFERENCIADOR
Este circuito tiene aplicaciones interesantes, como por ejemplo la extracción de
bordes de ondas cuadradas, también puede convertir una forma de onda en la
equivalente a la derivada de la misma.
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Experimento 3:
Montar en el simulador el siguiente circuito:
3. ¿Cuál es la forma de onda que presenta la salida? (Anexar grafica resultado de
la simulación)
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
Mida la diferencia de fase que existe entre la tensión de salida con respecto
a la tensión de entrada.
Con el generador de funciones aplique ahora una onda cuadrada de 1Vp
1Khz de frecuencia. ¿Cuál es el efecto producido?
Con el generador de funciones aplique ahora una onda triangular de 1Vp
1Khz de frecuencia. ¿Cuál es el efecto producido?
¿Porque es recomendable usar la resistencia Rin?
CIRCUITO INTEGRADOR
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Experimento 4:
Montar en el simulador el siguiente circuito:
4. ¿Cuál es la forma de onda que presenta la salida? (Anexar grafica resultado
de la simulación)
4.1. Mida la diferencia de fase que existe entre la tensión de salida con respecto
a la tensión de entrada.
4.2. Con el generador de funciones aplique ahora una onda cuadrada de 1Vp
1Khz de frecuencia. ¿Cuál es el efecto producido?
4.3. Con el generador de funciones aplique ahora una onda triangular de 1Vp
1Khz de frecuencia. ¿Cuál es el efecto producido?
EL SEGUIDOR DE VOLTAJE
Vout  Vin
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Experimento 5:
Circuito A
vs
Circuito B
5.
Observar y comparar los circuitos A y B ¿Que concluye?
5.1.
Ahora Observe el siguiente circuito donde se le agrega al divisor de voltaje
anterior un amplificador operacional configurado como seguidor de voltaje.
¿Que concluye?
5.2.
Realice el montaje del circuito anterior en el simulador cambiando el valor
de la resistencia de carga 100Ω por una de 50Ω. ¿Qué sucede?
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PRACTICA No.2
FILTROS ACTIVOS
FILTRO PASABAJAS DE SEGUNDO ORDEN
1. Monte en el simulador el circuito de la siguiente figura, el Amp Op es el uA741.
1.1.
Fije el generador a 100 Hz. Ajuste el nivel de la señal para obtener 1Vpp en
la salida del filtro.
1.2.
Mida y anote el voltaje de entrada pico – pico.
f
100Hz
200Hz
500Hz
1KHz
2KHz
5KHZ
10KHz
Vent
Vsal
1Vpp
A
AdB
1.3.
Cambie la frecuencia a 200 Hz. Mida los voltajes de entrada y salida. Anote
los datos en la tabla.
1.4.
Repita el paso 2.2 para las frecuencias restantes de la tabla.
1.5.
Calcule la ganancia de voltaje para cada frecuencia de la tabla. También
calcule y registre la ganancia equivalente en decibeles.
1.6.
Mida y registre la frecuencia de corte fc
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FILTRO PASAALTAS DE SEGUNDO ORDEN
2. Monte en el simulador el circuito de la siguiente figura, el Amp Op es el uA741.
2.1.
Fije el generador a 10 kHz. Ajuste el nivel de la señal para obtener 1 Vpp en
la salida del filtro.
2.2.
Mida y anote el voltaje de entrada pico – pico.
f
100Hz
200Hz
500Hz
1KHz
2KHz
5KHZ
10KHz
Vent
Vsal
A
AdB
1vpp
2.3.
Fije el generador a 5 kHz. Mida y registre el voltaje de entrada.
2.4.
Repita el paso 2.3 para las demás frecuencias de la tabla.
2.5.
Calcule la ganancia de voltaje para cada frecuencia en la tabla. También
calcule y registre la ganancia equivalente en decibeles.
2.6.
Mida y anote la frecuencia de corte fc
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PRACTICA No.3
OSCILADORES
OSCILADOR DE PUENTE DE WIEN SENOIDAL
3. Monte en el simulador el circuito de la siguiente figura, el Amp Op es el uA741.
3.1. Calcule la frecuencia de oscilación del circuito. Registre esta frecuencia en la
siguiente tabla.
f calculada
f medida
ⱷ°
3.2. Ajuste R2 para obtener una onda senoidal, Vsal, lo más grande posible sin
recorte excesivo o distorsión. (El nivel de la señal deberá estar unos 15 V pp.)
3.3. Mida y registre la frecuencia de salida en la tabla.
3.4. Mida y registre el ángulo de fase entre Vsal (terminal 6) con respecto a la
terminal 3.
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OSCILADOR DE ONDA TRIANGULAR
4. Monte en el simulador el circuito de la siguiente figura, el Amp Op es el uA741.
4.1. Conecte el circuito de la figura con un C de 0.022 µF.
4.2. Mida y registre el voltaje pico - pico y anexe las gráficas resultado de la
simulación para las formas de onda en TP 1 y Vsal en la tabla siguiente.
C, µF
TP 1
Forma de onda
Vsal
V pp
Forma de onda
V pp
0.022
0.047
0.1
4.3. Repita el paso 4.2 para los otros valores de C de la tabla
4.4. ¿Cuál es la frecuencia aproximada que excita al integrador?
4.5. Explique por qué la salida del integrador disminuye cuando el capacitor, C,
aumenta.
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RUBRICA ANALITICA
PARA PRÁCTICAS DE LABORATORIO
Ítem evaluado
Asistencia y
participación
en la práctica
Desempeño individual del
estudiante en la práctica.
Informe de la práctica.
Valoración baja
Valoración media
Valoración alta
Puntaje
El estudiante no asistió
o no participo en las
prácticas de laboratorio.
(Puntos= 0)
El estudiante asistió a
las prácticas pero no
participó activamente en
el desarrollo de los
ejercicios que
contribuyan a la solución
plateada.
(Puntos= 5)
El estudiante asiste y
participa de manera activa
en el desarrollo de la
práctica de laboratorio.
(Puntos= 10)
10
El estudiante no
desarrollo los
experimentos
planteados.
(Puntos= 0)
El estudiante desarrolla
de manera errónea los
experimentos
planteados
(Puntos= 10)
El estudiante desarrolla de
manera correcta los
experimentos planteados
(Puntos=20)
20
El estudiante no
presenta informe final
de las prácticas de
laboratorio a su tutor de
centro,
(Puntos= 0)
El estudiante presenta
informe de laboratorio,
pero no incluye todos
los experimentos
solicitados
(Puntos= 5)
El estudiante presenta
informe de laboratorio, con
todos los experimentos
solicitados
(Puntos= 10)
10
Estructura del informe
El estudiante no tuvo
en cuenta las normas
básicas para la
realización de informes
(Puntos=0)
Referencias
Se maneja de manera
inadecuada el uso de
citas y referencias.
(Puntos = 0)
Aunque el documento
presenta una
estructura base la
misma carece de
algunos elementos del
cuerpo.
(Puntos=2)
Aunque presenta
referencias, estas no
se articulan
adecuadamente con el
trabajo.
(Puntos = 2)
Total de puntos posibles
El documento presenta
excelente estructura
(Puntos=5)
5
El manejo de citas y
referencias es
satisfactorio.
(Puntos = 5)
5
50
Nota: Estudiante que no muestre su desarrollo de la actividad dentro de foro, esto es: que no
presente aportes en el foro del grupo de manera pertinente y articulada tendrá una nota total de
CERO (0).
ÉXITOS EN SU FORMACIÓN
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