julio_2012 - Electrónica Analógica

PROBLEMA 3 (25 PUNTOS)En la siguiente figura se ha dibujado el diagrama de Bode del módulo de la ganancia en tensióndiferencial de un amplificador operacional, que vamos a considerar ideal en el resto de suscaracterísticas, con el que los usuarios realizarán diversos circuitos amplificadores realimentándoloconvenientemente.1. Complete el diagrama asintótico de Bode con el trazo correspondiente a la evolución de lafase. Complete igualmente la expresión de la ganancia en tensión en modo diferencialA vd (jf) correspondiente al amplificador operacional empleado.(5 puntos)A vd (jf) =v 0(v + − v − ) =2. Determine los márgenes de ganancia (MG) y de fase (MF) asumiendo que este operacionalserá utilizado para construir amplificadores realimentados negativamente con un factor β=1.Indique si el amplificador es estable o inestable.(3 puntos)NOTAS: Indique gráficamente en qué puntos se apoya su razonamiento (etiquetas A1, A2,… paraMG y B1, B2,… para MF). Redondee sus medidas al valor más cercano que sea apreciable con lasmarcas existentes en la gráfica sin decimales.3. Utilizando la técnica de adición de polo dominante, compense el amplificador mencionadoen el apartado anterior hasta conseguir un margen de ganancia de 30 dB. Marque con lasetiquetas C1, C2… los puntos en la gráfica que necesite e indique la frecuencia en la quedebería colocarse dicho polo.(5 puntos)4. Escriba la expresión de la nueva ganancia A nueva vd (jf) con el término correspondiente a lacompensación realizada. Dibuje el nuevo diagrama asintótico de Bode (módulo y fase) de laganancia compensada sobre la plantilla que aparece a continuación. Indique cuál es elproducto Ganancia × Ancho de banda (G × BW) del operacional así compensado y el margende fase conseguido.(7 puntos)

5. Para implementar la compensación calculada se propone utilizar el siguiente esquema que añadeuna red RC a la salida del operacional. Calcule el valor de R para C = 10 μF. Valore laidoneidad de la impedancia Z o calculando su valor en continua.(5 puntos)