Fase 3 - Alexander Rincon

Materia: Electrónica Análoga – Código materia: 243006A_764
Fase 3 - Tema: Circuito con Amplificador Operacional

Grupo 38
Alexander Rincón
El problema:
Suponga que trabaja para una compañía que diseña, prueba, fabrica y comercializa
instrumentos electrónicos. Su tercera asignación es presentar trabajando en equipo con
cuatro compañeros, una solución llamada mezclador de señal con amplificador operacional,
el cual permite combinar la información de varias señales provenientes de fuentes
diferentes y entregar una salida a través de un único canal, un ejemplo de esto se puede
apreciar al escuchar a través de un equipo de sonido las voces provenientes de varios
micrófonos. Para lograr tal fin, cuentan con el amplificador operacional LM324, una fuente
dual de +-9VDC y tres señales de entrada sinusoidales con los siguientes parámetros:
V1= 1Vp, 1Khz. V2= 2Vp, 500Hz. V3= 1Vp, 3Khz.
El equipo de trabajo cuenta con 3 semanas para presentar un informe a la empresa, en él

mismo, es obligatorio se evidencie una fundamentación teórica, una argumentación y la
validación de la solución. Además, de ser aprobada la propuesta, se deberá realizar una
implementación real y para ello se contará con acceso a los laboratorios.
Actividades a desarrollar:
Fundamentación Teórica.
(Primera Semana)
Grupo 38
Alexander Rincón
1. Luego de la lectura de los recursos educativos requeridos para la Unidad 3, Cada

estudiante debe describir con sus propias palabras la teoría de funcionamiento del
circuito anterior.
El circuito es mezclador de señal con amplificador operacional lm324, este permite
combinar la información de varias señales provenientes de fuentes diferentes entrega una
salida a través de un único canal en este caso la parte U1A.
La primera fuente o circuito operacional sería el bloque U1B, que procesa una señal de
entrada de 1Vp con una frecuencia de 1Khz, es un amplificador inversor que se
caracteriza por una realimentación negativa, con esta configuración se controla el nivel de
ganancia deseado, se mantiene en la región lineal, lo que hace que, si por algún motivo el
voltaje de salida aumenta, la realimentación produce un aumento en la entrada inversora
que a su vez provoca una disminución del voltaje de salida, con esto se neutraliza el
aumento inicial.
La segunda fuente o circuito operacional seria el bloque U1C, que procesa una señal de
entrada de 2Vp con una frecuencia de 500Khz, está configurado como amplificador buffer
o seguidor, esta configuración no proporciona ninguna amplificación de señal, el voltaje
de salida sigue directamente el voltaje de entrada, debido a que no tiene resistencia de
realimentación de la misma salida, actúa como amortiguador de aislamiento para que la
potencia del circuito se altera poco y no consuma gran cantidad de corriente.
Se caracteriza por:
 Proporciona ganancia de potencia y ganancia de corriente. (ganancia de voltaje =

1).
 Baja impedancia de salida. Se pueden evitar los efectos de carga.
 Alta impedancia de entrada. El amplificador operacional no toma corriente de la
entrada.
La tercera fuente o circuito operacional sería el bloque U1D, que procesa una señal de
entrada de 1Vp con una frecuencia de 3Khz, está configurado como amplificador no
inversor, que se caracteriza por no altera la fase de entrada y nos permite aumentar la
señal eléctrica que queramos, multiplicada por la Ganancia, Una parte de la señal de
salida se devuelve a la entrada inversora (-) a través R7. La fracción de la tensión de
salida que se devuelve a la entrada determina la ganancia total del amplificador en lazo
cerrado.
La corriente de entrada a los pines inversor y no inversor es insignificante. Esto es debido
a la alta impedancia de entrada de los amplificadores.
La cuarta fuente o circuito operacional sería el bloque U1A, este esta configurado como
sumador, que tiene como principio la suma de varias señales aplicadas a la entrada, en
Grupo 38
Alexander Rincón
este caso tiene resistencia común. entrega en su salida un voltaje igual a la suma de los
voltajes que tiene en sus entradas.
2. Argumentar matemáticamente el diseño presentado dando respuesta a lo que a
continuación se solicita:
Estudiante 1:
a.) Identifique el tipo configuración del amplificador U1: B, calcule el valor de R5
para que tenga una ganancia de 2 y el valor de voltaje de salida.
La configuración del amplificador U1: B es inversora, ya que su señal de estrada es

por el pin (-)
La fórmula de ganancia es:

−Rf
AV =
R¿
R f =R5 es la resistencia de realimentación

R¿ es la resistencia de entrada que es de 10 K Ω
AV es la ganancia
Como tenemos la ganancia y la resistencia de entrada despejamos la resistencia de

realimentación y calculamos su valor.
−R f
2=
10 K Ω
R f =2 x (−10 K Ω)
R f =20 K Ω
El voltaje de salida se determina con la ecuación:
−R f
V out = V
R¿ ¿
Para este bloque el V ¿ es de 1Vp, reemplazamos y operamos:
−20 K Ω
V out = x 1Vp
10 K Ω
Grupo 38
Alexander Rincón
V out =2Vp
3. Cada estudiante debe presentar la simulación del mezclador de señal con

Amp Op propuesto en la que se evidencie el correcto
funcionamiento y las siguientes mediciones usando el osciloscopio.
- Amplitud de la señal de salida del amplificador U1: B
Imagen 1 - Amplitud de la señal de entrada y salida del amplificador U1: B. Toma de osciloscopio PROTEUS
En la imagen se observa la señal de salida en azul respecto a la señal de entrada, el rango de la

perilla voltaje esta en 0.5 y la señal se salida ocupa 4 cuadros, con lo que nos da una señal de
amplitud 2vp, respecto a la entrada que es de 1vp.
Grupo 38
Alexander Rincón
- Amplitud de la señal de salida del amplificador U1: C
Imagen 2 - Amplitud de la señal de entrada y salida del amplificador U1:C, tomada de osciloscopio PROTEUS.
En la imagen se observa la señal de salida en amarillo respecto a la señal de entrada, el rango de la

perilla voltaje está en 0.5 y la señal se salida ocupa 4 cuadros en ambas señales, con lo que nos da
una señal de amplitud 2vp, ya que el amplificador U1:C está configurado como buffer y tiene
guanacia unitaria.
Grupo 38
Alexander Rincón
- Amplitud de la señal de salida del amplificador U1: D
Imagen 3 -Amplitud de la señal de entrada y salida del amplificador U1:D. Toma de osciloscopio PROTEUS
En la imagen se observa la señal de salida en verde respecto a la señal de entrada, el rango de la

perilla voltaje está en 2v y la señal se salida ocupa 1.5 cuadros, con lo que nos da una señal de
amplitud 3vp, con respecto a la entrada 1Vp.
Grupo 38
Alexander Rincón
- Amplitud de la señal de salida del amplificador U1: A
Imagen 4 -Amplitud de la señal de salida del amplificador U1: A. Toma de osciloscopio PROTEUS
En la imagen se observa la señal de salida del amplificador U1:A, amplificador inversor sumador,
con la mezcla de las señales de entrada, amplitud de 6.5 vp.

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Fase 3 - Tema: Circuito con Amplificador Operacional

El equipo de trabajo cuenta con 3 semanas para presentar un informe a la empresa, en él

1. Luego de la lectura de los recursos educativos requeridos para la Unidad 3, Cada

 Proporciona ganancia de potencia y ganancia de corriente. (ganancia de voltaje =

La configuración del amplificador U1: B es inversora, ya que su señal de estrada es

La fórmula de ganancia es:

R f =R5 es la resistencia de realimentación

Como tenemos la ganancia y la resistencia de entrada despejamos la resistencia de

El voltaje de salida se determina con la ecuación:

Para este bloque el V ¿ es de 1Vp, reemplazamos y operamos:

3. Cada estudiante debe presentar la simulación del mezclador de señal con

funcionamiento y las siguientes mediciones usando el osciloscopio.

- Amplitud de la señal de salida del amplificador U1: B

En la imagen se observa la señal de salida en azul respecto a la señal de entrada, el rango de la

- Amplitud de la señal de salida del amplificador U1: C

En la imagen se observa la señal de salida en amarillo respecto a la señal de entrada, el rango de la

- Amplitud de la señal de salida del amplificador U1: D

En la imagen se observa la señal de salida en verde respecto a la señal de entrada, el rango de la

- Amplitud de la señal de salida del amplificador U1: A

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