DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN ENTRENADOR DE ELECTRÓNICA ANÁLOGA Y DIGITAL PARA LOS ESTUDIANTES DE INGENIERÍA MECATRÓNICA DE LA UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

PLANTEAMIENTO

El programa de Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Tecnológica de Pereira orienta en las áreas de electrónica y circuitos lógicos a los estudiantes de primeros semestres; el programa suministra información de manera teórica y aplicaciones prácticas a sus estudiantes; estos, a su vez, requieren de herramientas más didácticas que les permitan poner en práctica los conocimientos adquiridos para lograr un mayor aprendizaje en electrónica y circuitos lógicos.

FORMULACIÓN

¿Se podrá construir un sistema que permita a los estudiantes realizar prácticas de laboratorio de electrónica análoga y digital de manera didáctica para una mayor cobertura e impacto en el aprendizaje?

SISTEMATIZACIÓN

¿Qué temáticas deben ser abordadas para la realización de los laboratorios?

¿Cuántos laboratorios son necesarios de realizar para lograr una mayor cobertura?

Finalmente, con el desarrollo de un sistema entrenador de fácil acceso y diseñado para ser una herramienta didáctica para el entendimiento desde jóvenes estudiantes de colegios hasta personal universitario, el proceso de aprendizaje será cada día más sencillo.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Diseñar y construir un sistema entrenador de electrónica análoga y digital para los estudiantes de la Universidad Tecnológica de Pereira; de tal forma que puedan realizar laboratorios de manera didáctica con herramientas gráficas que permitan mayor eficiencia y agilidad en el aprendizaje.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Diseñar la plataforma del entrenador con sus elementos embebidos, además de los módulos de práctica en cada área de estudio.

Determinar los elementos y materiales para la construcción del entrenador de electrónica.

CONTEXTO ACTUAL

Los entrenadores de electrónica son módulos equipados con diferentes componentes eléctricos y electrónicos que son acoplados por el usuario de acuerdo a sus necesidades, estos están diseñados para facilitar el ensamble y montaje de los circuitos de manera didáctica y sencilla.

Figura 1. ENTRENADOR MX-909

Fuente: CEBEK. Kit entrenador electrónica.

Así mismo, los productos de Cebekit no solo se enfocan en los institutos o universidades donde se enseña electrónica, ellos han diseñado una serie de entrenadores muy didácticos orientado a jóvenes y niños; un ejemplo de esto es el Laboratorio Electrónico C-9753 para niños de 8 años (Figura 2); este sin duda es un método simple e intuitivo para iniciarse en los conocimientos básicos de los circuitos eléctricos ya que los componentes utilizados van montados en zócalos acoplables que contienen el esquema simbólico; igualmente, sus piezas permiten ser manipuladas sin ningún tipo de herramienta.

Figura 2. ENTRENADOR C-9753

Fuente: CEBEK. Laboratorio eléctrico. Esta, ha desarrollado entrenadores equipados con generadores de señales análogas y diferentes fuentes de poder.

Figura 3. ENTRENADOR XK700TK

Fuente: ELENCO.

Figura 4. ENTRENADOR PB-505LAB

Fuente: GLOBAL SPECIALTIES.

Figura 5. ENTRENADOR EEA 3050

Fuente: SIDAC S.A.

Figura 6. ENTRENADOR DET 2220

Fuente: SIDAC S.A.

CONCEPTOS BÁSICOS

Electrónica

Dentro de la electrónica se utilizan materiales como semiconductores, se diseñan y construyen circuitos que dan solución a temas prácticos dentro de la ingeniería electrónica, y la informática, donde se construyen elementos físicos (Hardware) que controlan el software; el estudio de nuevos materiales y dispositivos semiconductores y su tecnología, parte de la rama de la física llamada Ingeniería de Materiales.

Sus aplicaciones están determinadas por el control, el procesado de información, la distribución de la misma, la conversión y distribución de energía eléctrica; donde se desarrolla la Electrónica de Potencia, las Telecomunicaciones y la Electrónica de Control como áreas de estudio.

Electrónica Analógica

Electrónica Digital

Ley de Ohm

La constante de proporcionalidad (Resistencia), define la siguiente ecuación:

Voltaje

Corriente

Resistencia

Circuito

Los circuitos se pueden clasificar de acuerdo a: Tipo de Señal, Tipo de Régimen, Tipos de Componentes y Tipo de configuración.

Circuito en Serie

Se define a un circuito en serie, como aquel circuito de configuración secuencial, es decir, donde la energía viaja a través de un solo camino para regresar al punto de partida.

Circuito en Paralelo

El circuito en paralelo, es una conexión donde todos los terminales de entrada de los componentes conectados, coinciden entre sí, al igual que los de salida coinciden entre sí.

Dentro de un circuito en paralelo se manejan varios parámetros:

La tensión total dentro del circuito, es equivalente a la tensión en cada uno de los elementos, es decir el mismo para todo el circuito.

Leyes de Kirchhoff

Ley de Nodos de Kirchhoff

Ley de Malla de Kirchhoff

Fuente

Fuente de Voltaje

Elemento físico capaz de generar diferencia de potencial entre dos puntos, y proporcionar una corriente eléctrica necesaria para un circuito eléctrico.

Fuente de Corriente

Instrumentación

Dentro de la instrumentación, se encuentran diferentes áreas como lo es la instrumentación virtual, con equipos electrónicos, la sensórica, acondicionadores de señal, entre otros.

Señales

Una señal, puede ser la variación de una corriente eléctrica u otra magnitud física, utilizada para transmitir información.

Existen dispositivos electrónicos capaces de generar diferentes tipos de señales, llamados Generadores de Señales o de formas de onda, capaces de crear señales analógicas y digitales, y periódicas o no periódicas para realizar pruebas, diseñar y reparar problemas de laboratorio.

Componentes Electrónicos

Elementos pasivos

Son aquellos componentes eléctricos, que almacenan o disipan energía y que funcionan sin ningún suministro eléctrico.

Resistencia

La resistencia o resistor, es aquel elemento eléctrico hecho de carbón y otros elementos resistivos, encargado de disipar energía dentro de un circuito eléctrico entre 2 puntos.

Condensador

Existen condensadores de aire, de mica, electrolíticos (de Tantalio, Aluminio, Bipolares), de papel (autorregenerables), de poliéster, de poliestireno, cerámicos y dieléctricos variables.

Bobina

La energía almacenada por inductor, es proporcional a la intensidad de corriente, y su ecuación está definida por la energía (U), la longitud del alambre de cobre (L) y la inductancia (I).

Elementos activos

Los elementos activos, son todos aquellos capaces de generar excitación en los circuitos, además de realizar ganancias y control en los mismos.

Diodo

Todo diodo posee dos terminales, uno positivo y uno negativo, si el terminal positivo se conectan a los terminales positivo y negativo respectivamente, de cualquier elemento electrónico o circuito, se dice que el diodo se encuentra en polarización directa.

Led

Diodo Zenner

El diodo zenner, es un diodo de cromo que funciona en la zona de rupturas. Mayormente usado como regulador de tensión.

Transistor

El transistor es el gran descubrimiento de la base de la tecnología actual y es el componente por excelencia de la electrónica. Es considerado un elemento activo.

Amplificadores Operacionales

Un amplificador operacional, mejor conocido como AMP-OP, es un circuito electrónico, normalmente encapsulado, que posee 2 entradas y una salida, y el valor de salida es equivalente a la diferencia de ambos valores de entrada, multiplicados por un factor de ganancia G. Inicialmente fue construido con la finalidad de uso para operaciones matemáticas (Suma, Resta, Multiplicación, División, entre otros), para calculadoras analógicas.

El amplificador operacional ideal, consta de ganancia infinita, impedancia de entrada infinita, ancho de banda infinito, impedancia de salida nula, tiempo de espera nulo, y sin ruido, por ende las corrientes de entrada son iguales a cero.

Un amplificador operacional se encuentra en lazo abierto, cuando no existe realimentación entre la salida y uno de los puertos de entrada, y su valor de salida es el normal de un amp-op. Cuando la realimentación es negativa (Ideal), se busca estabilizar el circuito dando características como mayor ancho de banda, mayor impedancia de entrada y menso impedancia de salida; para el caso de la realimentación positiva, se busca convertir el amplificador operacional en un oscilador para generar diferentes señales.

Compuertas Lógicas

Funciones Algebraicas

Algebra de Boole

Axiomas. Partiendo de estos axiomas se puede demostrar los siguientes teoremas:

Ley de idempotencia para la suma:

Ley de idempotencia para el producto:

Ley de absorción para la suma:

Ley de absorción para el producto:

Ley de identidad para la suma:

Ley de identidad para el producto:

Ley de involución:

Ley del complemento:

Leyes de Morgan:

Dentro del algebra Booleana, se deben tener en cuenta que bit es de mayor peso de acuerdo a un orden jerárquico, además de que dentro de las operaciones, la negación está en orden uno, seguido de la multiplicación y finalmente la suma.

Ley de Karnaugh

También conocido como mapa o tabla de Karnaugh, es un diagrama comúnmente usado para operaciones algebraicas de tipo booleana.

Figura 7. CONSTRUCCIÓN DEL MAPA DE KARNAUGH

Fuente: Wikipedia. La Enciclopedia Libre

Filtros

Los filtros analógicos son los más comunes, que suelen ser filtros activos que hacen uso de los amplificadores operacionales para su implementación.

DISEÑO METODOLÓGICO

La metodología propuesta para la realización del proyecto consiste en la investigación de fuentes que describen el estado actual de los entrenadores, los desarrolladores, los elementos que se utilizan, los tipos de entrenadores y las características con las que cada uno cuenta.

Tabla 1. DISEÑO METODOLÓGICO

Fuente: [DE LOS AUTORES].

DESARROLLO DEL PROYECTO

ELABORACIÓN DEL ESTADO DEL ARTE (BASES BIBLIOGRÁFICAS).

DEFINICIÓN DE TEMÁTICAS DE LABORATORIO.

Teniendo como base el estado del arte y una investigación realizada, se procede a definir los temas a trabajar para los diferentes módulos de laboratorio.

Amplificadores Operacionales: Para este tema, se requiere de la elaboración de las diversas configuraciones comunes para los amplificadores operacionales, que permitan realizar operaciones con tensiones como sumas o restas, aplicaciones con inversores o no inversores para entregar determinados tensiones fijos de salida, amplificación de señales calculando las corrientes en las resistencias de ganancias, configurar los circuitos haciendo uso de la variación de las resistencias para entregar diversos valores de ganancia. Para esto se proponen ejercicios básicos desde dos entradas con única salida, hasta tres y cuatro entradas con más de una salida aumentando el nivel de complejidad del ejercicio y exigiendo al estudiante a mayor aplicación de normas de reducción de ecuaciones. Cada elemento distribuido en el módulo cuenta con una o dos entradas o salidas de acuerdo a la importancia, es decir, las resistencias cuentan con una entrada y dos salidas y están distribuidas en el lado izquierdo del módulo y separadas entre sí a 1 cm, acomodadas de tal manera que si una de las resistencias posee una entrada, la que se ubica al lado posee dos para una mejor distribución del espacio. Las resistencias están acomodadas en tres columnas de nueve resistencias cada una y un ancho de 3 cm.

Los amplificadores operacionales se encuentran ubicados en el lado derecho de la placa del módulo, contando con una columna de seis amplificadores, cuatro de ellos con una única salida (a los extremos) y dos amplificadores con dos salidas ubicados en el medio; la otra columna cuenta con dos amplificadores operacionales de una salida y tres potenciómetros lineales. Para la fácil conexión, se ubican los elementos del circuito total de manera tal, que las conexiones se realicen lo más sencillas posibles, suprimiendo el uso de puentes y reduciendo errores de conexión; se aplican mascaras para puntos de conexión comunes, haciendo los caminos más grandes para asegurar una correcta conexión para el flujo eléctrico.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 9.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 10. SELECCIÓN DESDE LIBRERIA

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 11.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

También es posible encontrar elementos a partir de la búsqueda de palabras claves que sirven de referencia.

Figura 12.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 13.

FUENTE: [DE LOS AUTORES]

Después de la inclusión de los elementos y las conexiones realizadas respectivamente, se obtiene el circuito completo, al que se le procede a realizar la opción de correr simulación.

Figura 14.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 15. CIRCUITO SIMULADO Y MUESTRA DE VALORES.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 16.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 17.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Se continua con la asignación de un nombre al proyecto para las diferentes etapas que se desarrollan

Figura 18. ASIGNACIÓN DE NOMBRE A PROYECTO NUEVO

Este proceso permite trabajar con circuitos desde Esquemático, Board o ingresar librerías.

Figura 19.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 20. ENTORNO DISEÑO DE CIRCUITO ESQUEMÁTICO.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 21. SELECCIÓN DE ELEMENTOS O COMPONENTES EAGLE.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 22. ENTORNO LIBRERÍAS EAGLE

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 24.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 25. SELECCIÓN FINAL DE ELEMENTO POR DIMENSIÓN Y CARACTERÍSTICAS.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 26.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

El circuito completo construido se muestra distribuido de acuerdo a las características de los elementos para diferenciarlos en caso de encontrar errores.

Figura 27.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 28. AMPLIFICADORES OPERACIONALES LF353 EN EAGLE

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Se encuentran en el circuito, resistencias de 1k, 2k, 3k,

10k, 12k, 15k y 1.2k acomodadas en arreglos de 1, 2 y 3 resistencias en serie para la obtención de los valores adecuados para cada ejercicio.

Figura 29. RESISTENCIAS EN EAGLE.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 30.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 31.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 32. ESQUEMA DE LA VENTANA PARA DISEÑO DE BOARD O PLACA.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 33. SELECCIÓN OPCIÓN MOVER

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Posteriormente y con el fin de acomodar los elementos en el menor espacio, se hace uso de la herramienta de rotación. 

Figura 34.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 35. LÍNEAS GUÍA PARA LA CONEXIÓN DE ELEMENTOS.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 36.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

La opción de ruteado automático, despliega una nueva ventana que permite establecer las condiciones de las rutas automáticas que el programa realizara.

Figura 37.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 38.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 39.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 40.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Fuente: [DE LOS AUTORES].

La parte superior de la placa, es decir, la parte donde quedan ubicados los elementos (la cara de la baquela que no conduce electricidad), se muestra de la siguiente manera:

Figura 42. DISTRIBUCION DE ELEMENTOS EN PLACA DE MÓDULO.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Se entrega un diseño aplicando el método de espejo (Mirror) nombrado con anterioridad, para q así, a la hora de ser planchado sobre la placa, los elementos queden bien ubicados de igual manera que la parte de conducción por la cara de cobre de la baquela

Más gráficamente, y mostrado de acuerdo la simbología establecida por norma internacional, la perspectiva gráfica que se obtiene es la siguiente:

Figura 43.DISEÑO FINAL DE MÓDULO AMP-OP.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

7.5 DISEÑO DE LA BASE CENTRAL DE ENTRENADOR. La realización de las piezas incluye cada una de las caras de la caja base teniendo como consideración las relaciones de posición de cada cara con respecto a la otra, los materiales con los que se realizan, que para el caso particular, se designa acrílico de color azul, y sus características como el espesor, siendo el espesor estimado para el acrílico de 3mm ; para ello se define una medida de 37 cm de largo por 25 cm de ancho y 8 cm de altura, poniendo como base la cara inferior de la caja con las medidas de largo y ancho (medidas internas), y añadiendo las caras laterales.

Dos caras extras de 20×1.5, soporte lateral para la tapa superior del entrenador. 

Figura 44.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 45.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 46.

Fuente: [DE LOS AUTORES]. DISEÑO ENTRENADOR TERMINADO.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Se realiza un bosquejo, ubicando ambos elementos a ambos lados del orificio para módulos dentro del entrenador, disponiendo de las diversas fuentes de voltaje con los espacios para tierra, así como el multímetro digital puesto a disposición, mostrado así:

Figura 48. PRESENTACION DEL ENTRENADOR TERMINADO (DISEÑO).

Fuente: [DE LOS AUTORES]. Las tensiones de salida varían para el terminal positivo de 1.2v a 30v y el terminal negativo de -1.2v a -30v.

El diseño usado es el siguiente:

Figura 49. DISEÑO FUENTE DUAL.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 50. DISEÑO PLACA FUENTE DUAL.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

El diseño total del entrenador, incluyendo base y módulo, como se ve representado en una imagen 3D obtenida por el programa SolidWorks y con un proceso de renderizado para excelente calidad, se muestra así:

Figura 51. DISEÑO ENTRENADOR Y MÓDULO COMPLETO.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

7.6.

Figura 52.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 53.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

El proceso de oxidación de la baquela, se hace a través de la deposición de Cloruro Férrico en polvo en un recipiente pequeño con agua en poca cantidad; la placa se deposita en el ácido mezclado y se procede con un proceso de oxigenación casero, donde se debe agitar por un tiempo constante para permitir la aireación de la placa mientras el ácido corroe el cobre y define los caminos a través de las líneas previamente impresas. 

Figura 54.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Pasado esto, con los caminos ya establecidos sobre la placa, se limpia de nuevo con tiner y esponja de brillo eliminando impurezas y tener lista la placa para montaje de piezas. 

Figura 55.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 56.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 57.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 58.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 59. CAJA PARA MÓDULOS CONSTRUIDA.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Figura 60. PERFORACION PARA BORNERAS EN TAPA SUPERIOR DE MÓDULOS.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Se presenta el módulo terminado con la incorporación de la base, la tapa con sus perforaciones para borneras, la placa adaptada a la tapa y las borneras y demás elementos, todo integrado en un solo elemento, como Módulo de Amplificadores Operacionales, como se muestra a continuación:

Figura 61.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

7.7 CONSTRUCCION DE LA PLATAFORMA DEL ENTRENADOR.

La base de la caja queda construida de la siguiente manera:

Figura 62.BASE DEL ENTRENADOR CONSTRUIDA.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

La tapa superior con su orificio para Módulos, se muestra de la siguiente manera:

Figura 63. TAPA DEL ENTRENADOR CONSTRUIDA.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

La base del entrenador completo construido uniendo la tapa y la base, se presenta de la siguiente manera:

Figura 64.ENTRENADOR CONSTRUIDO.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Se muestra de una manera más clara, como físicamente, la plataforma tiene una estructura completa capaz de soportar la ubicación de los diferentes módulos en el orificio destinado para esto, además de los espacios adicionales a ambos lados del orificio, y el espacio interno de la plataforma misma, que permite integrar elementos internamente. MULTÍMETRO DIGITAL UNI-T UT33C PARA ENTRENADOR.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

La fuente de voltaje finalmente construida se muestra en la siguiente figura:

Figura 66. FUENTE DUAL CONSTRUIDA.

Fuente: [DE LOS AUTORES].

Esta fuente de voltaje dual, cuenta con transformador de 110VAC – 12 VDC, diodos ubicados normalmente y puente de diodos rectificador, condensadores, potenciómetros para graduar diversos valores, LM317 Y LM337  para regular el voltaje de salida de la fuente de voltaje y amplificadores para asegurar las tensiones de salida necesarias acorde al diseño del entrenador.

Se entrega el entrenador completo construido con sus respectivos elementos y módulo acondicionado como se muestra a continuación:

Figura 67. ENTRENADOR REALIZADO.

Fuente: [DE LOS AUTORES]. Así mismo, se realizan pruebas de esfuerzo y resistencia a los materiales del entrenador, para verificar el peso que soporta, las condiciones de uso del entrenador, la delicadeza de los elementos, y en general, determinar la confiabilidad de uso del entrenador para así poderse implementar en el laboratorio para el uso de cualquier estudiante.

Figura 68. PRUEBAS Y CONEXIONES EN ENTRENADOR CON EJERCICIO DE LABORATORIO.

Fuente: [DE LOS AUTORES]. Así mismo, la consecución de los elementos electrónicos requeridos para la elaboración de módulos y base central tales como multímetro, fuentes de tensión variable y directa, resistencias, dispositivos con amplificadores, borneras de conexión, cableado, baquela, ácido de corrosión de baquela, potenciómetros, y otros elementos secundarios, es relativamente económico y sencillo, pero posible.

El trabajo realizado en la construcción tanto de módulos como del Entrenador como tal, es quizás, el punto más complicado dentro de todo el proceso de creación del Entrenador de electrónica, puesto que exige el mayor estudio y aplicación de conocimientos previos, además de manejo de procesos realizados en la industria tales como diseño de circuitos impresos y adaptación de elementos eléctricos a una placa, utilización de procesos de corte industrial para realizar estructura y soporte del Entrenador, toma de medidas, y en fin, es el proceso que consolida varias etapas de estudio dentro el proceso académico.

9.

A la hora de utilizar los módulos se recomienda realizar bien las conexiones tanto en energía, como entre elementos dentro del módulo, así como alimentar adecuadamente la base del entrenador, para asegurar un correcto funcionamiento de los circuitos trabajados.

10. Disponible en: http://otro–geek–mas.blogspot.com/2008/08/comofuncionan–realmente–los.html. Disponible:http://www.cebek.com/educativo–cebekit/escuela–electronica–edu/entrenadorcebekit–con–500–practicas–mx–909_r_333_574.aspx

Cebek, 2012.

Disponible:http://www.cebek.com/educativo–cebekit/escuela–electronica–edu/entrenador–con300–practicas–cebekit–mx–908_r_333_573.aspx

Cebek, 2012. [Consultado: 2012, Mayo 22]

Disponible:http://www.cebek.com/educativo–cebekit/escuela–electronica–edu/entrenador–con150–practicas–cebekit–mx–906_r_333_572.aspx

Cebek, 2012.

Disponible:http://www.cebek.com/educativo–cebekit/escuela–electronica–edu/entrenador–con30–practicas–mx–903_r_333_571.aspx

Cebek,            2012.

Disponible:http://www.cebek.com/educativo–cebekit/escuela–electronica–edu/laboratorioelectrico–c–9753_r_333_1573.aspx

Electronica C, 2011.      Disponible:     http://ocw.usal.es/eduCommons/ensenanzas–

tecnicas/electronica/contenido/electronica/Tema6_AlgebraBOOLE.pdf

Elenco, 2012. Disponible:http://globalspecialties.com/electronictrainers/trainers–with–courseware/item/101–pb–505lab.html

Instituto colombiano de normas técnicas. Normas colombianas para la presentación de trabajos. Disponible:http://www.kandh.com.tw/products_2.php?prod=120

PERTENCE J. Amplificadores Operacionales y Filtros Activos. Disponible:http://www.sidac.com/p_electronica_EEA3050.php?idioma=es

Sidac S.A., 2012. Entrenador de Electrónica Digital DET 2220. Disponible:http://www.sidac.com/p_electronica_DET2220.php?idioma=es

Slideshare, 2012.      Disponible: http://www.slideshare.net/IrvinZamudioColi/antecedentes–histricos–de–la–electrnica. Disponible:

ZETINA C.

MATERIAL SEMICONDUCTOR Y CORRIENTE ELECTRICA

ANEXOS

ANEXO A. GUÍA  LABORATORIO AMPLIFICADORES OPERACIONALES.

GUIA DE AMPLIFICADORES OPERACIONALES PARA DESARROLLO DE EJERCICIOS PRÁCTICOS DE LABORATORIO.

DESAROLLADO POR:

CHRISTIAN DAVID VALDERRAMA VARGAS

JOHNATAN SANTIAGO LONDOÑO CLAVIJO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

LABORATORIO MECATRÒNICA

2013

INTRODUCCION.

Esta guía de laboratorio para desarrollo de ejercicios prácticos de Amplificadores operacionales, se desarrollan diferentes temáticas que incluyen la explicación de un amplificador operacional como dispositivo electrónico, su funcionalidad, su simbología y características específicas.  Así mismo se busca no solo explicar sus diferentes modos de configuración tales como amplificadores en lazo abierto, lazo cerrado, seguidores de voltaje, sumador y restador inversor, amplificador inversor y no inversor y amplificador operacional, sino también desarrollar ejercicios prácticos que exigen un desarrollo matemático además de una comprobación con datos reales haciendo las conexiones físicas con el módulo de entrenador.

AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEAL

Un amplificador operacional ideal posee una ganancia de voltaje infinita y un ancho de banda infinito, también tiene una impedancia de entrada infinito de modo que no carga la fuente de excitación, por último, tiene una impedancia de salida cero. Cuando hay una retroalimentación positiva en los op-amp, es decir, cuando se conecta la salida del amplificador a la entrada no inversora. Es muy usado para asegurar voltajes a la salida de los divisores de tensión o para medir señales de los sensores sin afectar la medición debido al cambio de impedancia, puesto que la impedancia de entrada es muy elevada, y la de salida casi nula.

            Componentes