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Reporte 8_LAB_CIA_Gpo2

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE

MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

LABORATORIO DE CIRCUITOS INTEGRADOS LÓGICOS

GRUPO 2

PRÁCTICA 8:

COMPARADORES 1

ISRAEL PEREZ MARTINEZ

ALUMNOS:

ASPIER PEREZ ALEXANDER BRIAN

LOPEZ TOVILLA DAVID ULISES

SEMESTRE 2024-2
Rúbrica de la Práctica.

Rúbrica de evaluación Puntaje Puntuaciones


Máximo obtenidas.

Cuestionario Asimila las especificaciones del 2.0


previo diseño requerido.

Determina el proceso de análisis, 2.0


diseño y

simulación más adecuado para

alcanzar las especificaciones


requeridas.

Encuentra y recopila información de 1.0


diversas fuentes.

Desarrollo Plantea y dirige la experimentación 4.0


adecuada para validar su diseño y
simulación.

Elabora productos a entregar que 1.0


integran el reporte correspondiente.

Calificación Final 10.0


Objetivo de aprendizaje

Analizar, diseñar e implementar circuitos comparadores simples y con histéresis.

Trabajo previo

Analizar, diseñar, simular e implementar circuitos comparadores con histéresis en


configuraciones inversora y no inversora, utilizando el comparador LM311 (Voltaje de
umbral inferior Vtl = 1.5V y Voltaje de umbral superior Vth= 2.5V ).

Material y equipo.

● Amplificador operacional LM741.

● 3 Cables BNC.

● Cables banana-caimán.

● Cables banana-banana.

● Jumpers.

● Cable UTP

● Potenciómetro, 1[KOhm] o 5 [KOhm]

● Multímetro.

● Fuente de poder.

● Generador de funciones.

● Osciloscopio.

● Protoboard.
Trabajo Previo.
Analizar, diseñar, simular e implementar circuitos comparadores con histéresis en
configuraciones inversora y no inversora, utilizando el comparador LM311 (Voltaje de
umbral inferior Vtl = 1.5V y Voltaje de umbral superior Vth= 2.5V ).
Utilizando las siguientes ecuaciones obtenemos el valor de las resistencias R1 y R2 y el
voltaje de referencia
Vci = - (Vcc / K+1) +( Vref*K 7 K+1)
Vcs = -(Vcc / K+1) +( Vref*K 7 K+1)

Sustituyendo los valores de Vcc y Vtl, Vth, obtenemos un sistema de ecuaciones que al
resolverlo nos da un valor de 9 para la K y un voltaje de referencia de 1.1 V.
Por lo tanto proponiendo R2 = 1k Ohm, tenemos que R1 = 9k Ohms.

Realizando el circuito y observando la simulación podemos observar la salida una señal


cuadrada y a la entrada una señal triangular, la señal de salida se satura en y corta justo
en los voltajes de umbral de la señal de entrada. En este caso corta en 1.8 V y 2.4 V,
hay un ligero error ya que debería de obtener 1.5 y 2.5 respectivamente, pero el valor es
bastante cercano por lo que se satisface correctamente el primer circuito.
Para el segundo circuito se realizan los mismos cálculos solo cambia la posición del
voltaje de referencia el voltaje de entrada, estos se invierten.
Desarrollo.
a) Circuitos comparadores con histéresis en configuraciones inversora

Para este ejercicio podemos darnos cuenta que obtenemos la señal cuadrada en la
salida y que está corta en los voltajes de umbral a la señal triangular que ingresamos,
este da aproximadamente 2.48 V en el voltaje de umbral superior y 1.75 V en voltaje de
umbral inferior. De esta forma concluimos que se cumplió con lo establecido, teniendo
un ligero margen de error al final.

b) Circuitos comparadores con histéresis en configuración no inversora


Conclusiones.
En conclusión, la realización de esta práctica que se centró en el análisis, diseño e
implementación de circuitos comparadores con histéresis ha sido una experiencia
educativa y enriquecedora. A lo largo de este proceso, hemos explorado los
conceptos fundamentales de los circuitos comparadores y hemos profundizado en la
comprensión de la histéresis y su aplicación en ingeniería eléctrica.

Durante la fase de análisis, pudimos estudiar detenidamente las características de


los circuitos comparadores y su comportamiento en diferentes condiciones.
Aprendimos a identificar los factores que influyen en la histéresis y cómo estos
factores pueden ser manipulados para lograr un rendimiento óptimo del circuito.
Esta comprensión profunda fue esencial para el diseño efectivo de los circuitos
comparadores con histéresis que abordaron los requisitos específicos de nuestras
aplicaciones.

En el proceso de diseño, aplicamos los conocimientos teóricos adquiridos para crear


circuitos comparadores que cumplieran con los criterios establecidos. La selección
adecuada de componentes, la consideración de las tolerancias y la simulación
detallada fueron aspectos clave de esta etapa. A medida que enfrentamos desafíos
y obstáculos, desarrollamos habilidades de resolución de problemas y aprendimos a
tomar decisiones informadas para optimizar el rendimiento del circuito.

La fase de implementación nos brindó la oportunidad de llevar a la práctica nuestros


diseños teóricos. A través de la construcción física de los circuitos comparadores
con histéresis, ganamos experiencia práctica en el manejo de componentes
electrónicos.

En resumen, esta práctica nos proporcionó conocimientos técnicos sólidos sobre


circuitos comparadores de histéresis, así como también habilidades prácticas
valiosas que son esenciales en el campo de la ingeniería eléctrica.
Referencias.

● Floyd, T. L., & Buchla, D. (1993). Basic operational amplifiers and linear

integrated circuits.

https://lib.pdii.lipi.go.id/index.php?p=show_detail&id=2235&keywords=

● Malvino, A. P. (2000). Principios de electrónica. En McGraw-Hill Interamericana

de España eBooks. http://up-rid2.up.ac.pa:8080/xmlui/handle/123456789/1525

● Stanley, W. D. (1989). Operational amplifiers with linear integrated circuits.

http://fipak.areeo.ac.ir/site/catalogue/18309270

● Wait, J. V., Huelsman, L., & Korn, G. A. (1975). Introduction to Operational

Amplifier theory and applications. http://cds.cern.ch/record/106497

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