// Electrónica 3  ·  Proyecto de curso

Amplificador
Operacional

Diseño, simulación y caracterización experimental de un op‑amp construido en tres etapas: un buffer de entrada, una etapa de amplificación y un capacitor de compensación que estabiliza el lazo.

  • Etapas3
  • Ganancia— dB
  • Ancho de banda— kHz
  • Alimentación±— V

// 01 — Arquitectura

Cómo está armado

La señal atraviesa tres bloques encadenados. Cada uno cumple un papel distinto y se midió por separado antes de cerrar el lazo completo.

Vin 01 BUFFER alta Z de entrada · aísla la fuente 02 GANANCIA amplificación de tensión 03 COMPENSACIÓN Cc · estabilidad del lazo Cc Vout

Haz clic en un bloque para saltar a su sección.

01

Buffer

Impedancia de entrada alta y de salida baja: la fuente no se carga y la etapa siguiente recibe una señal limpia. Ganancia ≈ 1.

02

Etapa de ganancia

Aquí vive casi toda la ganancia de tensión en lazo abierto. Define Av y el polo dominante del sistema.

03

Compensación

El capacitor Cc desplaza el polo dominante para ganar margen de fase y evitar oscilación al cerrar la realimentación.

// 02 — Etapa 01

Buffer de entrada

[Texto pendiente] Describe aquí la topología usada, por qué se eligió y qué se esperaba de ella antes de medir.

  • Topología— seguidor
  • Ganancia medida— V/V
  • Z de entrada— Ω
  • Z de salida— Ω

Observaciones

[Pendiente] Qué se vio en el osciloscopio, diferencias con la simulación, ajustes hechos en el montaje.

Medición de la etapa buffer
Fig. 1 — Respuesta del buffer assets/img/etapa-1.jpg

// 03 — Etapa 02

Etapa de amplificación

[Texto pendiente] Explica la etapa de ganancia, el punto de polarización y cómo se llegó al valor de ganancia final.

  • Ganancia (V/V)
  • Ganancia (dB)
  • Corriente de polarización— mA
  • Excursión de salida±— V

Observaciones

[Pendiente] Recorte, distorsión, comportamiento con carga.

Medición de la etapa de ganancia
Fig. 2 — Entrada contra salida amplificada assets/img/etapa-2.jpg

// 04 — Etapa 03

Capacitor de compensación

[Texto pendiente] Cómo se eligió Cc, qué pasaba sin él y cómo cambió la respuesta al escalón y el margen de fase al agregarlo.

  • Valor de Cc— pF
  • Margen de fase— °
  • Frecuencia de cruce— kHz
  • Sobrepico— %

Sin compensar contra compensado

[Pendiente] Describe el timbrado inicial y cómo se amortigua al conectar Cc.

Respuesta al escalón con compensación
Fig. 3 — Respuesta al escalón con Cc assets/img/etapa-3.jpg

// 05 — Laboratorio

Mediciones

Capturas del osciloscopio, barridos de frecuencia y fotos del montaje. Deja los archivos en assets/img/ con estos nombres y aparecen solos.

// 06 — En movimiento

Video

Clips cortos del circuito funcionando. Coloca los .mp4 en assets/video/.

Barrido de frecuencia en vivodemo-01.mp4
Efecto del capacitor de compensacióndemo-02.mp4

// 07 — Consolidado

Resultados

Tabla comparativa entre lo simulado y lo medido en el laboratorio.

ParámetroSimuladoMedidoUnidad
Ganancia en lazo abiertodB
Ancho de banda (−3 dB)kHz
Producto ganancia–ancho de bandaMHz
Margen de fase°
Slew rateV/µs
Impedancia de entradaΩ
Impedancia de salidaΩ
Capacitor de compensaciónpF

Conclusiones

[Pendiente] Qué funcionó, qué se desvió de lo esperado y por qué.

Trabajo futuro

[Pendiente] Mejoras posibles: otra topología de salida, ajuste de Cc, paso a PCB.