viernes, 10 de junio de 2011

TP N°3 - "Respuesta en frecuecia"

1-a)
1-b-c)Aplicando una tensión senoidal de 25mVp-10Hz medimos una tensión de salida (Vo) de 2,52Vp.
Av=Vo/Vi=100,8 [veces]
Av=40,06 [dB]
1-d)


1-e) Representamos la ganancia de tensión en función de la frecuencia en escala logarítmica.
1-f)Determinamos la frecuencia de corte la cual es aquella donde la ganancia disminuye 3dB de la ganancia máxima.
Fc=30KHz (aproximadamente)
Representamos la Fc en el gráfico de la ganancia en función de la frecuencia.
1-g)


Aplicamos una tensión senoidal a la entrada de 25mV-10Hz y medimos una tensión de salida(Vo) de 1,185 Vp.
Av=Vo/Vi=47,4 [veces]
Av=33,51 [dB]
Medimos las tensiones de salida del sistema variando la frecuencia del generador y calculamos las ganancias en veces y en dB.
Graficamos la ganancia en función de la frecuencia.
Determinamos las frecuencias de corte de la siguiente manera:
Indicamos las frecuencias de corte en el gráfico anterior.
Fci=20 Hz (aproximadamente)
Fcs=20KHz (aproximadamente)
Este circuito es una pasa banda que posee un ancho de banda que va desde los 20 Hz hasta las 20KHz.
1-j)Remplazamos el generador de onda senoidal por uno de onda cuadrada de 25mVpp,1KHz.
1-k)Medimos la tensión de salida del sistema (Vo) dando como resultado 2,512Vpp.
Siendo la señal de color amarillo la entrada y la de color rojo la tensión de salida.
Definimos al Rise Time(Tr) como la rapidez en que varia la tensión del 10% al 90% de su valor máximo.


Tr=17,013uS
Fcs=0,35/Tr
Fcs=20,57 KHz
1-m)Para averiguar la frecuencia de corte inferior (Fci) excitamos el circuito con una generador de onda cuadrada de 25mVpp-50 Hz para asi poder calcular la inclinación (TILT).
1-n)
Siendo la señal de color rojo la tensión de salida y la de color verde la tensión de entrada.
P=(V-V´)/V
P=(1,91 V-0,595 V)/1,91V
P=0,688
Fci=(P.F)/π
Fci=10,9 Hz
2-p)Fci=10,9 Hz
      Fcs=20,57 KHz
      BW=20,55 KHz
2-a)

2-c)Aplicando una tensión senoidal de 25mVp - 10Hz, medimos una tensión de salida(Vo) de 290mV.
Av=Vo/Vi=11,6 [veces]
Av=21,28 [dB]
2-d)
2-e)
2-f) Determinamos la Fc la cual es la frecuencia en la que la ganancia disminuye 3dB de su valor maximo.
Fc=200 KHz
BW(ancho de banda)=10Hz-20KHz
2-g)
2-h)Repetimos las consignas anteriores para este circuito.
Aplicamos una tensión de 25mV-10 Hz a la entrada del circuito y medimos una tensión de salida de 156mVp.
Av=Vo/Vi=6,24 [veces]
Av=15,9 [dB]
Variando la frecuencia de 10 Hz a 500kHz medimos las tensiones de salida:

Graficamos la variación de la ganancia de tensión(en dB) en función de la frecuencia en escala logarítmica.
Fci=20Hz (aproximadamente)
Fcs=20KHz (aproximadamente)
2-j)Para averiguar el valor de la frecuencia de corte superior (Fcs) debemos remplazar nuestro generador por uno de onda cuadrada de 25 mVpp-1KHz.
2-k) Mediante el osciloscopio observamos la tensión de entrada y salida.
Vo=260mVpp
Calculamos el Rise Time (Tr) como ya se explico anteriormente:
Fcs=0,35/Tr
Fcs=0,35/16,791uS
Fcs=20,84KHz
2-m)Variamos la frecuencia del generador a 100 Hz para poder calcular la frecuencia de corte inferior.
Calculamos la frecuencia de corte inferior mediante la inclinación (TILT).
P=(V-V´)/V
P=0,353
Fci=(P.F)/π
Fci=11,23 Hz
BW=Fcs-Fci
BW=20,82 KHz
Este circuito se comporta como un pasa banda de 20,82 KHz de ancho de banda (BW).

3)En esta parte del Tp analizaremos el comportamiento en en la máxima velocidad de respuesta de diferentes circuito AO.
3-a-b)
3-c)En esta consigna nos pide medir la tensión de salida del circuito (Vo) yla velocidad maxima de cambio lo cual es "slew rate".

Para medir la Vo de circuito colocaremos un osciloscopio a la salida.

nos da como resultado una onda cuadrada con 1V a la salida.
Luego tenemos que calcular el slew rate.El slew rate puede ser medido mediante una función que se llama Grapher tal cual como usamos para medir el rise time anteriormente.



3-d)En este caso tenemos que hacer lo mismo al ejercicio c) nada mas que tenemos que cambiar el operacional: AD8551 , MC1458 , TL081.

AD8551:

Vo del circuito:


Slew rate:




MC1458:

Vo del circuito:


Slew rate:





TL081:


Slew rate:




3-e) Comparción entre los valores de cada operacional de los cuales son : LM741CN , AD8551 , MC1458 , TL081.


3-f) Definimos como Slew rate como el rango máximo de cambio de la tensión de salida para todas las señales de entrada posibles, por lo que limita la velocidad de funcionamiento, es decir la frecuencia máxima a la que puede funcionar el amplificador para un nivel dado de señal de salida.