lunes, 7 de julio de 2014

Ficha de Amplificadores Operacionales

PROCEDIMIENTO

Con base a una indagacion bibliografica que contribuya a clasificar los conceptos relacionados con los amplificadores operacionales, conteste las siguientes preguntas.



1-¿Que es un amplificador operacional?
Es un amplificador diferencial de muy alta ganancia, con alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida.

2-Dibuje el simbolo de un OPAMP basico e indique el nombre de sus terminales o patillas

3-¿Que es la impedancia de entrada de un OPAMP y que valores posee?
Es un valor de oposicion de corriente en la patilla de entrada.
Su valor es de aproximadamente unos Mega Ωhmios.

4-¿Que es la impedancia de salida de un OPAMP y que valores posee?
Es un valor de oposicion de corriente en la patilla de salida.
Es un valor casi nulo; de algunos Ωhmios.

5-¿Que es la ganancia de un OPAMP?
Es aquella que depende de la Resistencia

6- Dibuje un cuadro en donde indique los valores de Zent, Zout y AvOl correspondientes a un Amplificador Operacional ideal.
 

 

7-¿Que es la ganancia de lazo abierto en un circuito con OPAMP? Que otros nombres recibe?
Aquella que posee el OPAMP cuando no hay realimentacion entre "out" y "in".
Tambien llamado comparador.

8-¿Que es la ganancia de lazo cerrado en un circuito con OPAMP? Que otros nombres recibe?
Realimentacion negativa que hace el circuito mas estable.
Tambien llamado= Realimentado

9-¿Que es un Amplificador Diferencial?
Es el capaz de que el circuito amplifique en gran medida las señales opuestas en las 2 entradas.

10-Para cada circuito o configuracion de amplificador operacional indicado, dibuje el esquema de conexion y la formula para determinar el voltaje de salida en cada caso:
  • Inversor
  • No Inversor
  • Seguidor de Voltaje
  • Sumador
 



INVERSOR
 
 
 
 
 
 
NO INVERSOR
 














SEGUIDOR DE VOLTAJE
 

 
 
 
 
 SUMADOR













 
 11-  A-)¿Que es un comparador?,
         B-)¿Como funciona?,
         C-) Mencione algunas aplicaciones.
         D-)Dibuje al menos el esquema de 2 de estas aplicaciones.
 
 
a-) Aquel que compara 2 señales de "IN" y variar la salida en funcion de cual es mayor.
 
b-) Se alimenta de 2 tensiones, cuando la Vsinusoidal toma valores positivos, el OPAMP se satura a negativo.
 
c-)  Conmutacion de salida controlada por Zener
       Disparador Schmitt
       Bocina
       Interfase Rele
       Interfase Digital
 
 
d-)                                           Conmutacion controlada por Zener

 
 
 
Disparador Schmitt


12- Dibuje el esquema de un OPAMP como Diferenciador, dibuje la forma de onda a la entrada y la onda resultante de salida.
 



 
 
13- Dibuje el esquema de un OPAMP como Integrador, dibuje la forma de onda a la entrada y la onda resultante de salida.
 

 
 
14-Resuelva cada uno de los problemas a continuacion
 
 
 
1-¿Cuales el voltaje de salida en el circuito de la siguiente figura?
Vout=   -Rf/R1*Vin
Vout=   -250KΩ/20KΩ*1.5V=
Vout=   -18,75V
 
 
 
 
2- ¿Cual es el intervalo del ajuste de la ganancia del voltaje en el circuito de la siguiente figura?
 

 
 hFE= - Rf/R1
 hFE= -500KΩ/10KΩ
 hFE=  -50
 
hFE= -500KΩ / 20KΩ
hFE= -25
 
 
 
 
 
3-¿Que Voltaje de entrada produce una salida de 2V en el circuito de la siguiente figura?
 

 
Vo= (R2/R1)*Vent
Vo= (20KΩ/1MΩ)*2V
Vo= 0.4 V
 
 
 
4-¿Cual es el intervalo del voltaje de salida en el circuito de la siguiente figura si la entrada puede variar de 0.1 a 0.5V?
Vout=   -Rf/R1*Vin
Vout=   -200KΩ / 20KΩ * 0.1V  = -1V
             -200KΩ / 20KΩ * 0.5V  =  -5V
Vout=  -1V to -5V
 
 
 
 
5-¿Que voltaje resulta en el circuito de la siguiente figura para una entrada de V1= -0.3?
Vo= (1+ Rf / R1)*V1
Vo= (1+ 360KΩ / 12KΩ)* -0.3V
Vo= -9.3V
 
 
 
 
6-¿Que entrada se debe aplicar a la entrada de la figura para obtener una salida de 2.4V?
7-¿Que intervalo de voltaje de salida se desarrolla en el circuito de 1a figura ?
 

6- Vo= (1+Rf/R1)*V1
     Vo= (1+200KΩ/20KΩ)*2.19V
     Vo= 24.09V
 
 
7- Vo= (1+200KΩ / (20KΩ-1KΩ) )
     Vo= (1+ 200KΩ / 20KΩ)= 5.5V
      Vo=(1+ 200KΩ / 10KΩ)= 10.5V
 
       Vo= 5.5V to 10.5V.
 
 
 
 
8-Calcule el voltaje de salida desarrollado por el circuito de la sih¡guiente figura para Rf=330KΩ
 

 
Vout= V1+V2+V3
Vout= (0.2V)+(-0.5V)+(0.8V)
Vout= 0.5V
 
 
 
 
 
9-¿Que voltaje de salida resulta en el circuito siguiente para V1= +0.5V?
 

Vout=V1
Vout=  +0.5V
 
 
 
10-Calcule e1 Voltaje de salida para el circuito de la figura.
 
 
 
Vout= V1 = 1.5V = (-Rf / R1) +Vin
 (- 100KΩ / 20KΩ ) + 1.5V
Vout = -7.5V
 
 
 
11-Calcule los voltajes de V1 y V2 en la figura
 

V1= (- Rf / R1)* Vin
V1 = (-200KΩ/20KΩ)*0.2V
V1 = -2V
 
V2 = Vo =(1+Rf/R1)*Vin
V2 = Vo = (1+200KΩ/10KΩ)*0.2V
V2= 4.2V
 
 
 
12-Calcule el voltaje de salida Vo en el circuito de la figura

 
Vo = (1+R2/R1)*Vin
Vo= (1+400KΩ/20KΩ)*0.1V
Vo=2.1V
 
Vo= -R2*(V1/R1 + V2/R2)
Vo= -100KΩ*(2.1V/20KΩ + 0.1V/10KΩ)
Vo= -11.5V
 
 
 
13-Calcule Vo en el circuito de la figura
 

Vo= -R2*(V1/R1 + V2/R2)
Vo= -600KΩ*(25mV/15KΩ + -20mV/30KΩ)
Vo= -0.6V
 
 
Vo= -300* (-0.6/30KΩ + -20mV/15KΩ)
Vo=  6.4V

jueves, 3 de julio de 2014

Catalogo de Dispositivos Transductores y Sensores

 
Andres Godinez Martinez
5-10
Electrotecnia
Sub- Area: Control de Maquinas



TRANSDUCTORES

Dispositivo que recibe la potencia de un sistema mecanico, electromagnetico o acustico y la transmite a otro, generalmente en forma distinta.
 



Tipos de transductores:

  • Electroacustico
  • Electromagnetico
  • Electromecanico
  • Electroquimico
  • Electrostatico
  • Fotoelectrico
  • Magnetoestrictivo
  • Piezoelectrico
  • Radioacustico
  • Termorlectrico

TRANSDUCTOR ELECTROACUSTICO

El modelo teorico de un transductor electroacustico, se basa en un transductor electromecanico y un transductor mecanico-acustico. Esto significa, que se estudia por un lado la transformacion de la
energia electrica en mecanica, ya que se genera un movimiento y por otro lado se estudia la
transformacion de la energia mecanica en acustica, ya que el movimiento genera energia acustica.














TRANSDUCTOR ELECTROMAGNETICO

Es similar al dinamico; existe una pieza de material magnetico que se mueve mientras que la espira o arrollamiento permanece en reposo.
Un iman potente contiene una armadura de hierro maleable en su circuito magnetico y esta armadura es sujetada a un diafragma.
La reluctancia magnetica del circuito se altera cuando la armadura se mueve y esto altera el flujo magnetico total en el circuito magnetico.
Una bobina enrrollada alrededor del circuito magnetico proporciona una Fuerza Electromotriz Auto inducida en cada variacion de la intensidad de corriente.
 


 

 
 
 
 
 

TRANSDUCTOR ELECTROMECANICO

Como su nombre lo indica, consiste en un transductor que convierte energia electrica en mecanica y mecanica en electrica.
Es un tipo de transductor que transforma electricidad en energia mecanica o viceversa.
 




TRANSDUCTOR ELECTROQUIMICO

Elemento que cambia una señal electroquimica como salinidad o pH en una señal electrica ya sea corriente o voltaje.
Los transductores electroquimicos miden propiedades quimicas de las sustancias tales como pH y potencial de oxidacion por medios electroquimicos.




 
 

TRANSDUCTOR ELECTROSTATICO

Funciona como un microfono.
Son emisores, receptores muy lineales.
Se usan como calibradores.
Consiste en una membrana. La cual hace el papel de diafragma y esta carga electricamente y se mueve con una fuerza electrostaticamente y puede hacer variar las cargas de las dos placas en las que se encuentre.
 

 
 

TRANSDUCTOR FOTOELECTRICO

Es el dispositivo el cual transforma la luz en energia electrica o viceversa.
Los sensores de luz se usan para detectar el nivel de luz y producir una señal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Un sensor de luz incluye un transductor fotoelectrico para convertir la luz a una señal electrica.

 





TRANSDUCTOR MAGNETOESTRICTIVO

Permiten realizar la medida de distancia con contacto, pero sin rozamiento.
Todos los sensores integran una electronica que emite pulsos a lo largo del perfil, estos pulsos se ven modificados por el campo magnetico del iman, el cual determina la posicion.
La electronica mide la diferencia de tiempo entre la emision y la recepcion de los pulsos y lo convierte en distancia con una alta resolucion.
 



 

TRANSDUCTOR PIEZOELECTRICO

Puede estar unido a un solido o inmerso en un liquido no conductor para captar señales sonoras.
Ademas, el se puede usar facilmente a frecuencias ultrasonicas, algunos tipos se pueden usar hasta la region alta de los MHz. Todos los transductores pizoelectricos requieren un material cristalino en el cual los iones del cristal esten desplazados de un modo asimetrico cuando el cristal se deforma.
 

 
 

TRANSDUCTOR TERMOELECTRICO

Es el dispositivo el cual puede transformar una energia en cuanto a la temperatura en electrica o viceversa. Lo podemos ver en una resistenciade calor
 









 

SENSORES


Dispositivo diseñado para recibir informacion de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente electrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular.
 

 
 
Tipos de Sensores:
  • De posicion
  • Captadores Fotoelectricos
  • De contacto
  • Por ultrasonidos
  • De esfuerzos
  • De Movimientos
  • De Deslizamiento
  • De Velocidad
 
 
 
 

SENSORES DE POSICION

 

 

Su funcion es medir o detectar la posicion de un determinado objeto en el espacio.
Un sensor de angulo magnetico o sensor de posicion angular magnetico, esta pensado para la medida de posicion angular mediante tecnologia magnetica.

 CAPTADORES FOTOELECTRICOS

La construccion de este tipo de sensores, se encuentran basada en el empleo de una fuente de señal luminosa (lamparas,diodos LED,diodos laser etc...) y una celula receptora de dicha señal, como pueden ser fotodiodos, fototransistores o LDR etc.
Este tipo de sensores, se encuentra basado en la emision de luz, y en la deteccion de esta emision realizada por los fotodetectores.
 



 
 

 
 
 
 

SENSORES DE CONTACTO

Estos dispositivos,son los mas simples,ya que son interruptures que se activan o desactivan si se encuentran en contacto con un objeto, por lo que de esta manera se reconoce la precencia de un objeto en un determinado lugar.
 




 
 

SENSOR DE ULTRASONIDO

Este tipo de sensores se basa en el mismo funcionamiento que los de tipo fotoelectrico, ya que se emite una señal, esta vez de tipo ultrasonica y esta señal es recibida por un receptor.
De la misma manera dependiendo del camino que realice la señal emitida podremos diferenciarlos entre los que son de barrera o los de reflexion.
 

 

SENSOR DE ESFUERZO

Este tipo de sensores se encuentran basados en su mayor parte en el empleo de galgas extenso metrica , que son unos dispositivos que cuando se les aplica una fuerza, ya puede ser una traccion o una compresion , varia su resistencia electrica, de esta forma podemos medir la fuerza que se esta aplicando sobre un determinado objeto.
 


 
 

SENSORES DE MOVIMIENTO

Este tipo de sensores es uno de los mas importantes en robotica, ya que nos da informacion sobre las evoluciones de las distintas partes que forman el robot, y de esta manera podemos controlar con un grado de precision elevada la evolucion del robot en su entorno de trabajo.
 

 
 

SENSOR DE DESLIZAMIENTO

Este tipo de sensores se utiliza para indicar al robot con que fuerza ha de coger un objeto para que este no se rompa al aplicarle una fuerza excesiva, o por el contrario que no se caiga de las pinzas del
robot por no sujetarlo debidamente.
 


 
 
 
 
 



SENSOR DE VELOCIDAD

Estos sensores pueden detectar la velocidad de un objeto tanto sea lineal como angular, pero la
aplicacion mas conocida de este tipo de sensores es la medicion de la velocidad angular de los motores que mueven las distintas partes del robot.
La forma mas popular de conocer la velocidad del giro de un motor, es utilizar para ello un dinamo tacometricoacoplado al eje del que queremos saber su velocidad angular.
 


 
 
 
 

BIBLIOGRAFIA