Prac3 ei sol
- 1. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I Indicaciones especı́ficas Duración: 80 minutos Número de preguntas: siete (7) Se permite el uso tan solo de calculadora, copias y apuntes de clase. 1. Comportamiento de transferencia en el dominio de la frecuencia. Estime la función de transferencia Au(ω) del circuito filtro con un amplificador operacional ideal mostrado en la Fig.1. Figura 1: Filtro con amplificador operacional ideal. Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 1 de 14
- 2. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 2 de 14
- 3. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 3 de 14
- 4. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I 2. Comportamiento de transferencia en el dominio del tiempo. En base al circuito con un amplificador operacional mostrado en la Fig.2, el que, a excepción de las tensiones de operación UB+ y UB−, tiene caracterı́sticas ideales. Figura 2: Circuito con amplificador operacional ideal. a) Determine en el dominio del tiempo la función de la tensión de salida ua(t) respecto de la tensión de entrada ue(t). b) Grafique el desarrollo del tiempo de la tensión de salida, caso que la tensión de entrada tiene un desarrollo de función salto según se aprecia en la Fig.3. Figura 3: Señal de entrada del filtro. Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 4 de 14
- 5. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 5 de 14
- 6. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 6 de 14
- 7. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 7 de 14
- 8. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I 3. Fuente de corriente, comportamiento de señal grande. Teniendo el circuito mostrado en la Fig.4 con un amplificador operacional ideal y un MOSFET(UTh = 1 V, βn = 1 mAV −2). Además, se dispone de los siguientes datos: R = 1 kΩ & U = 5 V . a) Determine la corriente I con la suposición, que el MOSFET opera en la zona de saturación. b) Calcule la tensión de operación mı́nima UB requerida para operar el MOSFET en la zona de saturación. Figura 4: Circuito con amplificador operacional y MOSFET. Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 8 de 14
- 9. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 9 de 14
- 10. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 10 de 14
- 11. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I 4. Fuente de corriente, comportamiento de señal pequeña. Con el circuito mostrado en la Fig.5 operando con un amplificador operacional ideal, una resistencia R y una impedancia de carga ZL, se le solicita lo siguiente: a) Determine la relación entre la corriente de carga iL y la tensión de entrada ue. b) Calcule la resistencia de salida del circuito en los bornes de la impedancia de carga ZL. c) Defina la función que satisface el circuito. Figura 5: Circuito con amplificador operacional ideal. Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 11 de 14
- 14. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I 5. Circuito de cálculo analógico. a) En el filtro con un amplificador operacional ideal mostrado en la Fig.6, determine la tensión de salida ua(t) en función de la tensión de entrada ue(t). Figura 6: Filtro con amplificador operacional ideal. b) Realice un circuito ayudándose del amplificador operacional ideal, el que a la salida suministra la señal: y = k1 d2x dt2 − k2x, con k1 6= k2. Como magnitud de entrada se dispone de dx/dt, indique un dimensio- namiento lo más fácil(simplificado) posible. Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 12 de 14
- 18. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I 6. Circuito de amplificación no lineal. Se muestra el circuito en la Fig.7 con un transistor bipolar y un amplificador operacional ideal. a) Determine la tensión de salida Ua en función de la tensión de salida Ue, la resistencia R y la corriente de saturación de transferencia IS del transistor. Debe basarse en que el transistor trabaja en operación de amplificación normal. b) ¿Qué relación simplificada resulta para el caso IC ≫ IS y que función matemática realiza, por tanto, el circuito? Figura 7: Circuito con transistor bipolar y amplificador operacional ideal. Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 13 de 14
- 21. Electrónica Industrial Práctica dirigida No. 3 8.o Ciclo/2020-I 7. Disparador Schmitt. El circuito con un amplificador operacional mostrado en la Fig.8(izq.), a excepción de las tensiones UB− y UB−, tiene un comportamiento ideal. Adicionalmente, R1 = 1 kΩ, R2 = 2 kΩ, UB+ = 15 V , UB− = −15 V . El circuito es controlado con una tensión de entrada Ue, según la Fig.8(der.). a) Determine el desarrollo del tiempo de la tensión de salida Ua. b) Grafique la curva caracterı́stica de transferencia del circuito, presentando, para esto, la tensión de salida Ua en función de la tensión de entrada Ue. Figura 8: Circuito con amplificador operacional(izq.) y su tensión de entrada(der.). Prof. Carlos A. Chambergo Larrea IM 411 14 de 14