Tema 8: Aplicaciones no lineales de los amplificadores operacionales

Tema 8
Aplicaciones no lineales de los Op Amp
Figura 10: Amplicador exponencial para entrada positiva basados en transistores bipolares.
(
V OUT = V OS − N ·V T · ln − V )
IN − V OS + R L·I B−
R·I S
Siendo V OS la tensión de oset de entrada e I B− la corriente de polarización de la entrada
del amplicador operacional. Sin embargo, estos problemas carecen de importancia en comparación
con el efecto de la temperatura. Los parámetros de un diodo son fuertemente dependientes de la
temperatura. Por ejemplo, la corriente de saturación inversa de un diodo, I S , debida a las corrientes
de difusión, depende de la temperatura de la siguiente manera:
Para uso de alumnos de la
Universidad Complutense de Madrid
http://www.ucm.es
(10)
[( ) ] ( ) XT I/N
I S (T ) T
I S (T 0 ) = exp E G T
− 1 ·
· (11)
T 0 N ·k B·T T 0
La mayor parte de los parámetros son ya conocidos siendo T 0 la temperatura de referencia, E G
el valor de la banda prohibida del semiconductor (1.12 eV en silicio), k B la constante de Boltzmann
y XT I un parámetro especíco de cada diodo que, en caso de una unión abrupta, se iguala a 3.
Una consecuencia de ello es que la corriente de saturación inversa se dobla cada 10 ºC. Teniendo
en cuenta que la temperatura afecta a otros parámetros, es de entender la dicultad que existe para
minimizar los efectos de la temperatura y hacer los dispositivos ables. Afortunadamente, existen
conguraciones algo más sosticadas que las mostradas en estos apuntes que minimizan los efectos
de la temperatura de tal modo que se encuentran amplicadores comerciales de ambos tipos. Para
más información sobre las técnicas, consultar el capítulo 8 de Peyton & Walsh.
2.4. Implementación de multiplicadores, divisores y otras operaciones
con amplicadores logarítmicos/antilogarítimicos
Una vez resuelto el problema del logaritmo y la exponenciación, la realización de algunas operaciones
aritméticas se convierte en algo muy sencillo de realizar (al menos sobre el papel). Imaginemos
que deseamos realizar la siguiente operación de forma general:
Reescribámosla de la siguiente manera:
V OUT = V X m ·V Y
n
V p Z
Electrónica Analógica Ingeniería Superior en Electrónica 10