Ver más en http://www.francescperez.net/templates/original/html/electronica/articulos/art_21_ao_pr1.html

1. ELECTRÓNICA
XABIER PÉREZ TEMA 04 Pràctica
Página 1 de 10
4 AMPLIFICADOR OPERACIONAL.
En esta práctica se pretender verificar la parte teórica vista en clase asociada al
amplificador operacional. Para ello se propone su estudio mediante la simulación
con PSPICE.
4.1 Recordatorio de Conceptos Básicos sobre el PSPICE.
1 Arranque el Schematics PSpice:
2 Para dibujar un circuito,
2.1 Selección de componentes.
• Siga la ruta Draw Get New Part,
• Control + G, o
• Clique el botón de la imagen
En cualquiera de los casos, le aparecerá la ventana de la figura de la
izquierda. Despliegue el menú Advanced y le quedará como a la derecha.
Introduzca el nombre del componente en Part Name y con los controles de
la derecha (Close, Place, Place & Close) fíjelo en el tapiz.
2.2 Rotación de componentes.
• Seleccione el componente
• Siga la ruta Edit Rotate y Edit Flip, o
• Control + R, Control + F
2.3 Cableado de los componentes.

2. ELECTRÓNICA
XABIER PÉREZ TEMA 04 Pràctica
Página 2 de 10
• Siga la ruta Draw Wire,
• Control + W, o
• Clique el botón de la imagen
En cualquiera de los tres casos, el puntero se convertirá en un lápiz. Una los
extremos de los componentes a cablear con el lápiz. Si clicka mientras tira un
cable, podrá realizar vértices.
4.2 EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEAL
Monte el circuito de la figura. Fíjese que se han puesto dos marcadores de voltaje
en la entrada Vb y en la salida Vout
Siga los siguientes pasos:
1 Fije Vb = 50µV (use una u para representar la magnitud Micro).
2 Siga la ruta Analysis Setup o apriete el botón
3 Marque y rellene las opciones como sigue:
Seleccione DC Sweep
Name: Va
Start Value: 0
End Value: 100uV
Increment: 1u

3. ELECTRÓNICA
XABIER PÉREZ TEMA 04 Pràctica
Página 3 de 10
4 Siga la ruta Analysis Simulate, o F11 o el botón . Le deberá aparecer
por pantalla la siguiente gráfica:
Responda a las siguientes preguntas:
1. Qué cree que hace la función DC Sweep? Qué especifican los campos
Name, Start Value, End Value, Increment ?
2. Según la gráfica, para qué intervalos de valores de Va, la salida se
encuentra saturada? Por qué?
3. Determine la tensión de alimentación del amplificador.
4. Según lo visto en clase, cuánto vale la salida en función de las entradas,
cuando no se produce saturación en el amplificador y no está
realimentado?
5. A partir de la gráfica, cómo puede deducir el factor de amplificación del
amplificador? Qué valor tiene?

4. ELECTRÓNICA
XABIER PÉREZ TEMA 04 Pràctica
Página 4 de 10
4.3 EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL SEMI-REAL.
Repita el ejercicio anterior
pero usando el elemento
ua741. Conéctelo como
en la figura, con los
valores indicados.
Marque, en el DC Sweep,
los siguientes valores:
Name: Va
Start Value: 0
End Value: 400uV
Increment: 1u
1. Dibuje la salida resultante. Indique los valores significativos.
2. Según la gráfica, para qué intervalos de valores de Va, la salida se
encuentra saturada? Por qué?

5. ELECTRÓNICA
XABIER PÉREZ TEMA 04 Pràctica
Página 5 de 10
3. Determine la tensión de alimentación del amplificador.
4. Según lo visto en clase, cuánto vale la salida en función de las entradas,
cuando no se produce saturación en el amplificador y no está
realimentado?
5. A partir de la gráfica, cómo puede deducir el factor de amplificación del
amplificador? Qué valor tiene?
6. Qué diferencias observa entre los dos amplificadores usados, el OPAMP y
el ua741?
4.4 Comparador
Mantenga el circuito del ejercicio anterior. Fije los siguientes valores:
• Vb = 5V
• Marque, en el DC Sweep, los siguientes valores:
Name: Va
Start Value: 0
End Value: 10V
Increment: 0.1V
Rellene la siguiente tabla
Caso 1 2 3 4 5 6 7
Va (V) 0 2 4 5 6 8 10
Vb (V) 5 5 5 5 5 5 5
Vout (V)
1 Según lo visto en teoría, qué relaciones entradas-salida se produce en un
comparador?
2 Se ajustan los resultados de la tabla y de la gráfica con lo esperado?
Justifíquelo
4.5 Seguidor de Tensión
Monte el siguiente circuito.
Dé valores a Va entre 0 y 20V.
Qué pasa con la salida Vout?
Qué relación se establece entre las
entradas inversora y no inversora
del amplificador?

6. ELECTRÓNICA
XABIER PÉREZ TEMA 04 Pràctica
Página 6 de 10
4.6 Amplificador No Inversor
Monte el circuito de la figura.
Tome medidas y rellene la tabla siguiente:
Va (V) R1 R2 Vout
4 1KΩ 1KΩ
4 1KΩ 2KΩ
4 1KΩ 3KΩ
4 1KΩ 4KΩ
4 5KΩ 1KΩ
4 100KΩ 1KΩ
1 Qué relación hay entre la entrada y la salida en función de los valores de R1 y
R2?
2 Qué pasa si R1 >> R2? Qué comportamiento, ya visto, tiene la estructura no-
inversora? Justifíquelo

7. ELECTRÓNICA
XABIER PÉREZ TEMA 04 Pràctica
Página 7 de 10
4.7 Amplificador Inversor
Monte el circuito de la figura.
Tome medidas y rellene la tabla siguiente:
Va (V) R1 R2 Vout
4 1KΩ 1KΩ
4 1KΩ 2KΩ
4 1KΩ 4KΩ
4 1KΩ 6KΩ
4 5KΩ 1KΩ
4 100KΩ 1KΩ
1 Qué relación hay entre la entrada y la salida en función de los valores de R1 y
R2?
2 Qué pasa si R1 >> R2?

8. ELECTRÓNICA
XABIER PÉREZ TEMA 04 Pràctica
Página 8 de 10
4.8 Ejercicio 1
1 Determine analíticamente el voltaje en la entrada no inversora del
amplificador operacional (Vc).
2 Obtenga analíticamente la expresión de la tensión de salida VOUT en función
de las tensiones de entrada Va y Vc. Recuerde el principio de superposición al
realizar el análisis.
3 Monte el circuito en PSpice para lanzar su simulación. Fíjese que usando Ctrl +
R y Ctrl + F, se ha girado el ua741 respecto a los ejercicios anteriores.
4 Antes de lanzar la simulación,
active el botón de la figura o siga
la ruta de la imagen.
5 Simule el circuito y verifique si
los resultados obtenidos
coinciden con los del análisis de
los apartados 1 y 2 de este
ejercicio.

9. ELECTRÓNICA
XABIER PÉREZ TEMA 04 Pràctica
Página 9 de 10
4.9 Ejercicio 2
Monte el circuito de la figura. Note que la alimentación del ua741 está a ±20V.
Realice los siguientes ajustes:

10. ELECTRÓNICA
XABIER PÉREZ TEMA 04 Pràctica
Página 10 de 10
1. Rellene la tabla adjunta.
U3 U2 U1 U0 Vout (V) -Vout (V)
tOpen
(seg)
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
2. A tenor de los resultados, cuál cree que es el funcionamiento de este
circuito? Justifíquelo.
3. Realice el desarrollo analítico para los casos 0000, 0001, 0010 y 0011.