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6-4Procesos_de_señales_electricas_con_amplificadores_operacionales-1

UTN REG. SANTA FE –

UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA I – ING. ELECTRICA I 6-4-Apéndice 4: Procesos de señales eléctricas con amplificadores operacionales -------------------------------------------------------------------------------------------------------- NOTA: denominamos configuración “inversora” o “no inversora” si la señal de salida del comparador pasa de un valor alto a un valor bajo o a la inversa, respectivamente; a su vez llamamos comparador umbral “inversor” o “no inversor”, si la señal a comparar “ve”, ingresa por el terminal inversor o por el no inversor, respectivamente. Comparador de ventana con AO Vo= V2 – V1 Vi V Href t V Lref Vo t La función de este circuito es comparar una señal de entrada entre dos valores de voltaje de referencia V Lref (voltaje de referencia bajo) y V Href (voltaje de referencia alto) con total independencia entre ellos. Esta formado por dos comparadores a circuito abierto que comparan los niveles de referencia V Lref (AO1) y V Href (AO2). El AO3 actúa como restador de voltaje, siendo su salida Vo = V2 – V1. Supongamos que el voltaje de entrada Vi esta en un nivel creciente, partiendo de cero volt; mientras no se supere a los voltaje de referencia, las salidas V1 y V2 estarán en un nivel máximo positivo (saturación) y por lo tanto la salida en AO3 estará en cero volt. Cuando Vi supera a V Lref , V1 pasa a un nivel negativo y la salida en AO3 pasa a un nivel alto positivo. Cuando Vi supera a V Href , V2 también pasa a un nivel negativo y la salida en AO3 nuevamente pasa a cero volt. En definitiva este circuito detecta el paso del nivel de voltaje de Vi entre los valores V Lref y V Href. . Cuando Vi esta en nivel decreciente (por encima de V href ) también se producirá el mismo efecto de comparación, siendo ahora el voltaje V Href el primer nivel en ser detectado ___________________________________________________________________ Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli 44

UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA I – ING. ELECTRICA I 6-4-Apéndice 4: Procesos de señales eléctricas con amplificadores operacionales -------------------------------------------------------------------------------------------------------- El CI comparador de precision 111/311 El comparador 111 (militar) o el 311 (comercial) es un CI que ha sido diseñado y optimizado para un rendimiento superior a los AO, en las aplicaciones como detector de nivel de voltaje. El 311 conmuta con mayor velocidad que un 741 o 301 pero no es tan veloz como los comparadores de alta velocidad 710 y NE522. Algunos parámetros típicos de este comparador, son los siguientes: - Funciona con una sola fuente de alimentación en su salida (por ejemplo V’cc= +5 V) - Corriente de entrada: 150 nA (máximo) - Corriente de offset: 20 nA (máximo) - Voltaje de entrada diferencial máxima: ±30V -Ganancia en voltaje: 200V/mV - Tiempo de respuesta para sobreimpulso de 5 mV El comparador 311 es muy versátil en lo referente a la interconexión con otros circuitos de diferente tensión de alimentación. Su salida esta diseñada para que no varíe entre ±V sat. La tensión de salida puede cambiarse con bastante facilidad. Por ejemplo si tenemos una interfase con un sistema con diferente alimentación de voltaje, simplemente se conecta la salida de la nueva alimentación de voltaje a través de un resistor apropiado. Veamos a continuación la función de los correspondientes terminales del comparador 311 o el 111 y su funcionamiento. 8 +Vcc=15 V V’cc=5V Vref Terminales de entrada 2 3 + Etapas de _ entrada _ Comparador 111/311 Q Terminal de salida 7 Resistor de Elevación R=500 Ω Carga digital 0-5V Ve ~ Puerta And 6 Terminal 4 de -Vcc=15V habilitación. (Abierto ) 1 terminal común o masa Terminal 1: Este terminal esta conectado interiormente al emisor del transistor bipolar de salida “Q”; exteriormente, debe conectarse al terminal común o masa de la aplicación. En aplicaciones donde se requiera que vo conmute con los valores positivos y negativos, se conecta a –Vcc. Terminal 2: Es el terminal de entrada no inversor. Cuando este terminal presenta una tensión positiva mas alta que el terminal 3, el transistor Q esta cortado y como su colector esta conectado al terminal de salida 7, este ultimo toma el valor de V’cc, o sea nivel alto de tensión. Terminal 3: Es el terminal de entrada inversor. Por ejemplo, cuando este terminal tiene una tensión positiva más alta que el terminal 2, el transistor Q pasa a la saturación, ___________________________________________________________________ Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli 45

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