Amplificador de instrumentación y comparadores con histéresis

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Instituto Politecnico Nacional Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingenier y Tecnolog Avanzadas a as Practica 2: Comparadores con histeresis y amplificadores de instrumentacion.

Sensores y acondicionadores de se al. n

Autores: Csar Ernesto Lpez Prez e o e Maxixcatzin Orizaga Ram rez Miguel Guillermo Tapia Nnez u Grupo:2MM6

Profesor: M. en C.David Arturo Gutierrez Begovich

Fecha de realizacin: 13/09/2011 o Fecha de entrega: 20/09/2011

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Indice1. Objetivos 2. Introduccin o 3. Marco terico o 4. Desarrollo 4.1. Ejercicio 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. Ejercicio 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Ejercicio 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Resultados. 5.1. Ejercicio 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. Ejercicio 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3. Ejercicio 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Conclusiones y comentarios. 7. Referencias bibliogrcas. a 4 5 6 9 9 11 12 17 17 23 26 48 50

Sensores y acondicionadores de seal. n

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Prctica 2: a Comparadores con histresis y e amplicador de instrumentacin o

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Indice de guras1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. Ejemplo de un amplicador de instrumentacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o Seal de entrada para el ejercicio 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n Circuito detector no inversor de nivel con histresis con matr e cula TL084 . . . . . . . . . . . Circuito detector no inversor de nivel con histresis con matr e cula TLC274 . . . . . . . . . . Circuito detector inversor de nivel con histresis con matr e cula TL084 . . . . . . . . . . . . . Amplicador de instrumentacin con matr o cula TL084 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Amplicador de instrumentacin con matr o cula LM324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Amplicador de instrumentacin con matr o cula AD620 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Amplicador de instrumentacin con matr o cula TL084 y ganancia 100 . . . . . . . . . . . . . Amplicador de instrumentacin con matr o cula LM324 y ganancia 100 . . . . . . . . . . . . Amplicador de instrumentacin con matr o cula AD620 y ganancia 100 . . . . . . . . . . . . . Osciloscopio en modo V (t) para el ejercicio 1 con la matr cula TL084 . . . . . . . . . . . . . Uso de los cursores para vericar los cruces cuando vi = 4,5v y vi = 2v . . . . . . . . . . . . Osciloscopio en modo XY para el ejercicio 1 con la matr cula TL084 . . . . . . . . . . . . . . Osciloscopio en modo V (t) para el ejercicio 1 con la matr cula TLC274 . . . . . . . . . . . . Uso de los cursores para vericar los cruces cuando vi = 4,5v y vi = 2v . . . . . . . . . . . . Osciloscopio en modo XY para el ejercicio 1 con la matr cula TLC274 . . . . . . . . . . . . . Osciloscopio en modo V (t) para el ejercicio 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uso de los cursores para vericar los cruces cuando vi = 9,5v y vi = 8v . . . . . . . . . . . . Osciloscopio en modo XY para el ejercicio 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula TL084, f=500hz . . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula TL084, f=1khz . . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula TL084, f=10khz . . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula TL084, f=50khz . . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula LM324, f=500hz . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula LM324, f=1khz . . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula LM324, f=10khz . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula LM324, f=50khz . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula AD620, f=500hz . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula AD620, f=1khz . . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula AD620, f=10khz . . Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula AD620, f=50khz . . Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o culas TL084 para el circuito de la gura 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o culas TL084 para el circuito de la gura 9, con una fuente de cd reemplazando al generador de funciones . . . . . . . . . Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o culas LM324 para el circuito de la gura 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o culas TL084 para el circuito de la gura 9, con una fuente de cd reemplazando al generador de funciones . . . . . . . . . Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o culas AD620 para el circuito de la gura 11, con una fuente de cd reemplazando al generador de funciones . . . . . . . . . 8 9 9 10 11 12 13 13 14 14 15 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 39 40 41 42 43

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38. 39. 40. 41. 42.

Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o cula AD620 para el circuito de la gura 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medicin reportada en nodo A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o Medicin reportada en nodo A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o Medicin reportada en nodo A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o Medicin reportada en nodo B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o

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1.

ObjetivosEl alumno observar el comportamiento real de los detectores de nivel con histresis a e El alumno observar el comportamiento real de los amplicadores de instrumentacin ya sea armados a o o en circuito integrado. El alumno montar los circuitos propuestos sobre tablillas de prueba a El alumno comparar los comportamientos tericos, simulados y reales de los amplicadores operaa o cionales El alumno reportar lo obtenido en los ejercicios de esta prctica a a El alumno concluir sobre lo observado en los ejercicios de esta prctica a a

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2.

Introduccin oAplicaciones en los sensores y en el acondicionamiento de se ales. nDetectores de Nivel de Tensin con Histresis. o e

Los detectores de Nivel de tensin son comparadores, en este caso entre una tensin de entrada y una tensin o o o de referencia, son utiles para detectar las variaciones de tensin en la seal suministrada entre un umbral que o n se desee, son usados para controlar sistemas de apagado-encendido como el de un termostato, un cargador de bater etc. Pueden suministrar una retroalimentacin visual al incluir LEDs al diseo del circuito. as, o n

Amplicador de Instrumentacin. o Comnmente los sensores nos entregan seales de la orden de mili volts, que estn en presencia de seales u n a n parasitas (comnmente conocidas como ruido) que pueden ser ocasionadas por otros componentes del ciru cuito como podr ser un motor, por la induccin de la frecuencia de la l a o nea de alimentacin (Normalmente o 50Hz 60Hz) o por una luz uorescente, por lo que necesitamos un OPAMP que sea adecuado para ltrar el ruido presente. El CMRR o relacin de rechazo de modo comn, especicado en Decibeles (Db), es la proporcin en que el o u o OPAM en conguracin de amplicador diferencial rechaza el ruido que acompaa a las seales de entrada, o n n idealmente tendr que ser cero, pero en la prctica no es as solo se obtienen valores muy cercanos, de a a manera que alguna pequea parte de la seal indeseada contribuir a la salida. n n a Para el propsito del acondicionamiento de la seal se utilizan los siguientes circuitos amplicadores: o n El amplicador diferencial base, el amplicador con entrada diferencial y ganancia ajustable (este es una mejora referente al amplicador anterior) y la conguracin ms util por su precisin y utilidad en el acondio a o cionamiento seales es el circuito conocido como amplicador de instrumentacin que es la unin de los dos n o o circuitos, esta unin elimina las desventajas de ambos. o El amplicador de instrumentacin se coloca en la etapa de entrada de un instrumento electrnico, se utiliza o o para aumentar la sensibilidad del circuito, por lo menos la primera etapa de un sistema de adquisicin de o datos cuenta con un amplicador de instrumentacin antes de mandar la seal a un convertidor A/D. o n El amplicador de instrumentacin es realmente util para trabajar con seales muy dbiles por su alta o n e impedancia de entrada y su alto rechazo en modo comn, esto nos entrega medidas con un muy pequeo u n margen de error en un entorno hostil, por eso es comn encontrarlo en instrumental industrial (osciloscou pio, medidor de intensidad de campo, volt metros) y mdico (electrocardiograma), en este ultimo mbito es e a insustituible ya que una seal comprometida por una interferencia electromagntica no podr ser mejorada n e a por un proceso digital. Es importante estudiar este diseo por que se pueden obtener valores aceptables de operacin por una fracn o cin del costo de comprar un montaje especializado. o En este circuito podemos utilizar una resistencia variable para jar el CMRR, lo que implica mayores gastos en el diseo y aun as el ajuste no ser perfecto por lo que se considerara la utilizacin de componentes que n a o ya incluyan toda la etapa diferencial como el INA111.

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3.

Marco terico oDetector no inversor de nivel de tensin con histresis. o e

Las ecuaciones para determinar los valores anteriores y el valor de las resistencias son:

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Detector inversor de nivel de tensin con histresis. o e

Las ecuaciones para determinar los valores anteriores y el valor de las resistencias son:

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Amplicador de instrumentacin. o Est hecho de tres amplicadores y 7 resistencias como se muestra a en la siguiente gura. Este amplicador a en si es la unin de un amplicador aislado y un amplicador diferencial bsico. o a

Figura 1: Ejemplo de un amplicador de instrumentacin o R es variable para aumentar el rechazo en modo comn. La ganancia se establece solo por la resistencia aR. u A los amplicadores de instrumentacin se les requieren las siguientes caracter o sticas: 1) Son amplicadores diferenciales con una ganancia diferencial precisa y estable, generalmente en el rango de 1 a 1000. 2) Su ganancia diferencial se controlada mediante un unico elemento analgicos (potencimetro resistivo) o o o digital (conmutadores) lo que facilita su ajuste. 3) Su ganancia en modo comn debe ser muy baja respecto de la ganancia diferencial, esto es, debe ofrecer u un CMRR muy alto en todo el rango de frecuencia en que opera. 4) Una impedancia muy alta para que su ganancia no se vea afectada por la impedancia de la fuente de entrada. 5) Una impedancia de salida muy baja para que su ganancia no se vea afectada por la carga que se conecta a su salida. 6) Bajo nivel de la tensin de oset del amplicador y baja deriva en el tiempo y con la temperatura, a n o de poder trabajar con seales de continua muy pequeas. n n 7) Un ancho de banda ajustada a la que se necesita en el diseo. n 8) Un factor de ruido muy prximo a la unidad, Esto es, que no incremente el ruido. o 9) Una razn de rechazo al rizado a la fuente de alimentacin muy alto. o o

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4.4.1.

DesarrolloEjercicio 1

Se tiene una seal de entrada como la que se muestra en la siguiente gura: n

Figura 2: Seal de entrada para el ejercicio 1 n+ Se desea que cuando la seal vi supere los 4.5v la salida sea Vsat , y que cuando vi sea menor que 2v la salida n sea Vsat .

Este ejercicio fue realizado con 2 matr culas de op amp, la TL084 y la TLC274, el diagrama de los 2 circuitos se muestra en las siguientes imgenes: a

Figura 3: Circuito detector no inversor de nivel con histresis con matr e cula TL084

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Figura 4: Circuito detector no inversor de nivel con histresis con matr e cula TLC274

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4.2.

Ejercicio 2

Se tiene un cargador de bater (de 9v), carga la bater cuando su tensin es menor a 8v y deja de cargarla as a o cuando su tensin supera los 9.5v. o Con un LED verde indique cuando la bater no se est cargando y con un led rojo indique que la bater a a a se est cargando. a Para este ejercicio se us unicamente la matr o cula TL084, el generador de funciones representa la carga y descarga de la bater ests se representaron con una seal triangular de 12vp con una tensin de oset de a, a n o 6v. El circuito armado se ilustra en el siguiente diagrama:

Figura 5: Circuito detector inversor de nivel con histresis con matr e cula TL084

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4.3.

Ejercicio 3

Construya 2 amplicadores de instrumentacin utilizando el integrado TL084 y otro utilizando el LM324. o Compre un AD620. Ajuste los 3 con ganancia 10 y con los 3 haga y reporte lo siguiente: Ponga las terminales en corto circuito y coloque en ellas una seal senoidal de 5vp , mida la salida usando las n siguientes frecuencias: 500hz, 1khz, 10khz, 50khz y reporte la relacin para cada frecuencia. o #dB = 20 log ( vopico ) vipico

Para la matr cula TL084, el diagrama del circuito armado se muestra a continuacin: o

Figura 6: Amplicador de instrumentacin con matr o cula TL084

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Para la matr cula LM324 el diagrama del circuito armado se muestra a continuacin: o

Figura 7: Amplicador de instrumentacin con matr o cula LM324 Para la matr cula AD620 el diagrama del circuito armado se muestra a continuacin: o

Figura 8: Amplicador de instrumentacin con matr o cula AD620

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Despus de armar los amplicadores de instrumentacin, estos se ajustaron con ganacia 100 y se conectaron e o de la siguiente manera:

Figura 9: Amplicador de instrumentacin con matr o cula TL084 y ganancia 100

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Figura 10: Amplicador de instrumentacin con matr o cula LM324 y ganancia 100

Figura 11: Amplicador de instrumentacin con matr o cula AD620 y ganancia 100 El valor resistivo que est en azul es el que marca la ganancia del amplicador de instrumentacin, el a o generador de funciones se ajust primero a una seal senoidal de 5vp a una frecuencia de 1hz, y posteriormente o n se ajusta a una tensin continua de 5v. o Vo es medido con el osciloscopio en ambos casos. VA y VB son medidos con un mult metro cuando la seal de entrada es continua. n Posteriormente se realizaron comparaciones entre lo medido en Vo y la operacin: 100(VA VB ). o Los resultados obtenidos se muestran en la seccin Resultados. o

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El ajuste de las ganancias por medio de las resistencias para los integrados TL084 y LM324 es calculado de la siguiente manera:

Para A =10 y proponiendo R=10K:

Para A =100 y proponiendo R=10K:

Para el integrado AD620, los resistores internos R1 y R2 estn ajustados a un valor absoluto de 24.7 K, lo a que permite ajustar la ganancia con un solo resistor externo. La ecuacin para determinar la ganancia es la o siguiente:

Para G=10:

Para G=100:

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5.5.1.

Resultados.Ejercicio 1

Para el ejercicio 1 con la matr cula TL084 se obtuvieron las siguientes imgenes con el osciloa scopio:

Figura 12: Osciloscopio en modo V (t) para el ejercicio 1 con la matr cula TL084 Usando los cursores del oscilocopio nos aseguramos de que VU T = 4,5v y que VLT = 2v:

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Figura 13: Uso de los cursores para vericar los cruces cuando vi = 4,5v y vi = 2v En modo XY el osciloscopio muestra:

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Figura 14: Osciloscopio en modo XY para el ejercicio 1 con la matr cula TL084

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Con la matr cula TLC274 las imagenes obtenidas del oscilocopio se muestran a continuacin: o

Figura 15: Osciloscopio en modo V (t) para el ejercicio 1 con la matr cula TLC274 Para el circuito de la gura (4) Vsat = 15v.

Usando los cursores del oscilocopio nos aseguramos de que VU T = 4,5v y que VLT = 2v:

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Figura 16: Uso de los cursores para vericar los cruces cuando vi = 4,5v y vi = 2v En modo XY el osciloscopio muestra:

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Figura 17: Osciloscopio en modo XY para el ejercicio 1 con la matr cula TLC274

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5.2.

Ejercicio 2

Las imgenes obtenidas en el ejercicio 2 se muestran a continuacin: a o

Figura 18: Osciloscopio en modo V (t) para el ejercicio 2 Usando los cursores del oscilocopio nos aseguramos de que VU T = 9,5v y que VLT = 8v:

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Figura 19: Uso de los cursores para vericar los cruces cuando vi = 9,5v y vi = 8v En modo XY el osciloscopio muestra:

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Figura 20: Osciloscopio en modo XY para el ejercicio 2

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5.3.

Ejercicio 3

Para el ejercicio 3 se usaron 3 matr culas TL084, LM324, y la AD620, como se ilustr en la seccin o o , los resultados arrojados por el osciloscopio se muestran a continuacin. o

Matr cula TL084:

Figura 21: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula TL084, f=500hz

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Figura 22: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula TL084, f=1khz

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Figura 23: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula TL084, f=10khz

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Figura 24: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula TL084, f=50khz

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Matr cula LM324: Para la matr cula LM324 fue necesario adicionarle a la seal de entrada una tensin de oset de 5v, pues n o est matr a cula al no contar con alimentacin negativa, logra deformar la seal de entrada, por tanto es o n necesario que nuestra seal vi no tenga valores menores a cero. n

Figura 25: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula LM324, f=500hz

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Figura 26: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula LM324, f=1khz

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Figura 27: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula LM324, f=10khz

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Figura 28: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula LM324, f=50khz

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Matr cula AD620:

Figura 29: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula AD620, f=500hz

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Figura 30: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula AD620, f=1khz

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Figura 31: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula AD620, f=10khz

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Figura 32: Entrada y salida para el amplicador de isntrumentacin con matr o cula AD620, f=50khz

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Tablas comparativas de CMRR Vi 5.05v 5.05v 5.1v 5.05v Vo 13mv 12mv 13mv 52mv Frecuencia 500hz 1Khz 10Khz 50Khz Matr cula TL084 TL084 TL084 TL084 CMRR -51.786dB -52.482dB -51.872dB -45.766dB

Vi 5v 5v 5.1v 5.1v

Vo 100mv 100mv 400mv 400mv

Frecuencia 500hz 1Khz 10Khz 50Khz

Matr cula LM324 LM324 LM324 LM324

CMRR -33.97dB -33.97dB -22.11dB -22.11dB

Vi 5.1v 5.1v 5.1v 5.1v

Vo 6mv 9mv 13.4mv 55mv

Frecuencia 500hz 1Khz 10Khz 50Khz

Matr cula AD620 AD620 AD620 AD620

CMRR 58.58dB -55.06dB -51.60dB -39.34dB

Sensores y acondicionadores de seal. n

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Prctica 2: a Comparadores con histresis y e amplicador de instrumentacin o

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Para la segunda seccin del ejercicio 3 se obtuvieron las siguientes imgenes: o a Para la matr cula TL084, con una seal de entrada senoidal de 5vp a 1hz: La seal de entrada se aprecia en n n color amarillo y la seal de salida en azul, osciloscopio ajustado a 2v/div ambos canales: n

Figura 33: Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o culas TL084 para el circuito de la gura 9 Para la matr cula TL084, con una seal de entrada de cd de 5v: La seal de entrada se aprecia en color azuk n n y la seal de salida en amarillo, osciloscopio ajustado a 2v/div ambos canales: n

Sensores y acondicionadores de seal. n

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Prctica 2: a Comparadores con histresis y e amplicador de instrumentacin o

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Figura 34: Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o culas TL084 para el circuito de la gura 9, con una fuente de cd reemplazando al generador de funciones

Sensores y acondicionadores de seal. n

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Prctica 2: a Comparadores con histresis y e amplicador de instrumentacin o

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Para la matr cula LM324, con una seal de entrada senoidal de 5vp a 1hz: n La seal de entrada se aprecia en color azuk y la seal de salida en amarillo, esta se muestra recortada pues n n la matr cula LM324 no cuenta con alimentacin negativa, osciloscopio ajustado a 2v/div ambos canales: o

Figura 35: Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o culas LM324 para el circuito de la gura 10 Para la matr cula LM324, con una seal de entrada de cd de 5v: n

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Prctica 2: a Comparadores con histresis y e amplicador de instrumentacin o

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Figura 36: Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o culas TL084 para el circuito de la gura 9, con una fuente de cd reemplazando al generador de funciones Para la mat cula AD620, con una seal de entrada de cd de 5v: n

Sensores y acondicionadores de seal. n

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Prctica 2: a Comparadores con histresis y e amplicador de instrumentacin o

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Figura 37: Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o culas AD620 para el circuito de la gura 11, con una fuente de cd reemplazando al generador de funciones

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Prctica 2: a Comparadores con histresis y e amplicador de instrumentacin o

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Para la matr cula AD620, con una seal de entrada senoidal de 5vp a 1khz: La seal de entrada se aprecia n n en color azuk y la seal de salida en amarillo, osciloscopio ajustado a 2v/div ambos canales: n

Figura 38: Entrada y salida para el amplicador de instrumentacin con matr o cula AD620 para el circuito de la gura 11

Sensores y acondicionadores de seal. n

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Prctica 2: a Comparadores con histresis y e amplicador de instrumentacin o

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Cuando la seal de entrada es una seal de cd de 5v, las mediciones realizadas en el nodo A y en el nodo B n n para los circuitos de las imgenes (9), (10) son respectivamente: a

Figura 39: Medicin reportada en nodo A o

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Figura 40: Medicin reportada en nodo A o Hacemos la operacin 100(VA -VB )=2v Comparamos con los resultados obtenidos para las matr o culas TL084 con Vo = 2,16v y LM324 con Vo = 2,72v. Cuando la seal de entrada es una seal de cd de 5v, las mediciones n n realizadas en el nodo A y en el nodo B para el circuito de las imagen (11) son respectivamente:

Figura 41: Medicin reportada en nodo A o

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Figura 42: Medicin reportada en nodo B o Hacemos la operacin 100(VA -VB )=3v Comparamos con los resultados obtenidos para la matr o cula AD620 con Vo =2.56v.

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Conclusiones y comentarios.

Miguel Guillermo Tapia N nez: u En esta prctica observamos la necesidad de mantener un valor adecuado de CMRR, notamos que de ser a as la contaminacin por ruido se manten en un nivel muy bajo, porque la seales que se llegaban a notar o a n en los amplicadores de instrumentacin eran de la orden de mili volts (120mV160mV ) que de acuerdo o a los valores de las seales con los que trabajamos en esta prctica estaban muy cerca de cero. La seal de n a n salida ligeramente de mayor valor en el LM324 con respecto al TL084 fue un claro indicador de que este ultimo OPAMP es de calidad superior, pero este a su vez fue superado por el AD620 que entrego la seal de n salida de menor nivel siendo la opcin ms adecuada si se requiere un amplicador de alta precisin aunque o a o este tiene la limitacin de tener un alto costo en comparacin con un circuito ensamblado en laboratorio. o o Al parecer las frecuencias elevadas (superiores a 50 kHz) estn fuera del alcance de las matriculas de OPAMP a y del amplicador de instrumentacin AD620, ya que cuando las introducimos los valores que entregan los o A.I. empiezan a elevarse llegando a 800mV volvindose bastante notable la introduccin de ruido. e o El segundo experimento fue muy ilustrativo para demostrar como un detector de nivel de tensin puede o funcionar como interruptor de encendido-apagado si variamos la seal que le estamos entregando o si le n conectamos un sensor y la manera sencilla en que otorga retroalimentacin visual mediante LEDs. o Maxixcatzin Orizaga Ram rez: Con la realizacin de la prctica de histresis quedaron armados los conceptos vistos en clase, y el ejercicio o a e del cargador de bater nos mostro de manera palpable una aplicacin del amplicador con histresis para as o e el monitores de tensiones, podemos decir que esta conguracin ya se comporta como un sensor (determina o la tensin en la bater sin afectarla y nos permite tomar una decisin, carga o no carga). o a o Para el amplicador de instrumentacin, pudimos observar las deciencias que presenta un amplicador de o instrumentacin en comparacin con el que ya viene como un CI (AD620). Si bien la ganancia tambin o o e se ajusta con una sola resistencia, cuando se arma con tres OP-AMPs es necesario tambin colocar una e resistencia variable de ajuste para el CMMR (Razn de rechazo en modo comn). Adems aunque las o u a resistencias son de precisin estas poseen una tolerancia lo cual no nos asegura la perfecta calibracin de o o nuestro amplicador de instrumentacin, lo cual se ve reejado al poner en corto las dos terminales de entrada o (ambas con la misma seal) y a la salida observar tensiones superiores a las obtenidas con el amplicador n de instrumentacin integrado. o Csar Ernesto Lpez Prez: e o e El uso de la histresis en los detectores de nivel (inversores y no inversores) resulta de mucha utilidad, e esto se demostr en el ejercicio 2 de esta prctica con una detector inversor, en el ejercicio 1 se usaron o a 2 matr culas para armar detectores no inversores de nivel (con histreisis), con las 2 matr e culas (TL084 y TLC274) se otbtvieron buenos resultados, algo que debe comentarse es que el ejercicio se planteo con una alimentacin de 9v, sin embargo en esta prctica se consider que los op amps consumen un poco de la o a o tensin de alimentacin, por tanto los amplicadores operacionales fueron alimentados con 12v y 15v o o respectivamente, los valores de resistencia y sus tolerancias inuyeron tambin en los resultados obtenidos e en este ejercicio. En el ejercicio 2, como ya se hab mencionado se vio una aplicacin muy interesante de los detectores de a o nivel (en este caso inversores) con histresis, el tener 2 parmetros (VU T y VLT ) nos ayuda en este caso a e a monitorear el estado de carga de una bateria.Sensores y acondicionadores de seal. n

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Para el ejercicio 3 es sencillo concluir que la mejor opcin entre los amplicadores de instrumentacin es o o el integrado AD620, sobre todo por rechazo en modo comn, y en parte por el ancho de banda (menor a u 50khz), , seguido por el AI armado con integrado TL084 siendo el peor de los tres el AI armado con el integrado LM324. En todos los experimentos realizados se comprobo la nura con la que el amplicador de instrumentacin trabaja, su estabilidad, ganancia ajustable, CMRR y dems caracter o a sticas hacen pensar que ser una herramienta muy importante para trabajar con sensores y por supuesto en el acondicionamiento a de seales. A pesar de que los mejores resultados se obtuvieron con el integrado AD620, el integrado TL084 n prob ser muy conable y econmico, adems de todo las mediciones aqui presentadas con esa matr o o a cula se realizaron en un PCB, lo que inuyo en el buen funcionamiento de este integrado, para las prximas o prcticas en donde se requiera el uso de un amplicador de instrumentacin muy seguramente usaremos el a o armado con la matr cula TL084.

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Referencias bibliogrcas. a

Referencias[1] Coughlin Robert F., Driscoll Frederick F. Amplicadores operacionales y circuitos integrados lineales, Prentice Hall, 1999, 5ta edicin. o [2] Franco Sergio. DISENO CON AMPLIFICADORES OPERACIONALES Y CIRCUITIOS INTEGRA DOS ANALOGICOS, McGRaw-Hill, 2005, 3era edicin. o

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