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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 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Circuito de valor medio absoluto (MAV) – (Pág.70) Rectificador de precisión con puente de diodos y AO – (Pág.71) Circuito detector de picos – (Pág.72) Seguidor de picos positivos y retenedor – (Pág.73) Circuito limitador con AO – (Pág.74) Circuito limitador doble con AO – (Pág.75) Circuitos de zona nula con salida negativa – (Pág.75) Circuito de zona nula con salida positiva – (Pág.77) Circuito de zona nula con salida bipolar – (Pág.77) Circuito limitador de precisión con AO – (Pág.78) Convertidor de onda triangular en onda senoidal – (Pág.79) Circuito multivibrador monoestable – (Pág.80) Circuito monoestable con AO – (Pág.80) Tiempo de conmutación del circuito monoestable – (Pág.82) El circuito multivibrador astable – (Pág.82) Determinación del tiempo de conmutación del circuito astable – (Pág.84) Principios para la generación de ondas triangulares con AO – (Pág.84) Circuito generador de rampa – (Pág.85) Temporizador ajustable con un generador rampa – (Pág.86) Generador de onda triangular básico – (Pág.87) Generador de onda triangular práctico – (Pág.89) Generador de onda diente de sierra (circuito básico – (Pág.90) Generador de onda diente de sierra con transistor unijuntura programable – (Pág.91) Introducción a los osciladores de onda senoidal – (Pág.92) Consideraciones practicas en los osciladores senoidales – (Pág.93) Métodos grales para analizar y diseñar circuitos osciladores – (Pág.93) Oscilador senoidal tipo RC con AO – (Pág.94) Osciladores con redes de realimentación RC de atraso-adelanto – (Pág.94) Circuito de atraso – (Pág.95) Circuito de Adelanto – (Pág.95) Circuito de retardo-adelanto – (Pág.95) Oscilador en puente de Wein con amplificador operacional – (Pág.96) Oscilador con puente de Wein práctico para una frecuencia de 1 Khz. – (Pág.97) Convertidor de voltaje en frecuencia (VCO) – (Pág.98) Convertidor de impedancia generalizado GIC – (Pág.100) ___________________________________________________________________ Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli 4

UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA I – ING. ELECTRICA I 6-4-Apéndice 4: Procesos de señales eléctricas con amplificadores operacionales -------------------------------------------------------------------------------------------------------- PROCESOS DE SEÑALES ELECTRICAS ANALOGICAS CON AMPLIFICADORES OPERACIONALES Este apéndice, tiene la finalidad de ampliar los conocimientos generales sobre las diversas aplicaciones de los amplificadores operacionales, tema tratado para su estudio, en el capitulo 3 de la materia ELECTRONICA I. La aplicación práctica de los circuitos tratados, requiere del conocimiento del funcionamiento de los amplificadores operacionales reales, tema tratado en el apunte de referencia. Breve reseña del amplificador operacional Un amplificador electrónico es un circuito que recibe una señal en su entrada y suministra a la carga una señal incrementada, sin distorsión, de la señal recibida en su entrada. El amplificador operacional cumple con esta caracteristica, donde su nombre fue dado a los primeros amplificadores de alta ganancia diseñados para llevar a cabo operaciones aritméticas que permitieran resolver ecuaciones integro diferenciales de procesos físicos. El AO es un amplificador que puede trabajar tanto en c.c como en c.a. Otra facultad interesante es su capacidad de entrada diferencial, lo cual permite utilizarlo como inversor, no inversor o diferencial. Sumado a esto la elevada ganancia en lazo abierto, nos permite mediante sencillas realimentaciones exteriores, controlar con gran exactitud la ganancia total del circuito en función de los componentes de realimentación. Los primeros AO fueron valvulares, con voltajes de alimentación ±300 volt; siguieron los construidos con elementos discretos y actualmente se los dispone en circuito integrado, como una unidad o formando parte de un circuito integrado de mayor complejidad. Por su bajo costo, versatilidad y simplificación su uso se ha extendido mas allá de las aplicaciones de su diseño original, utilizándose para el tratamiento de las señales eléctricas en los campos de control de procesos, comunicaciones, computación, fuentes de señal, sistemas de prueba y medición etc. Un amplificador operacional “ideal” se define bajo las siguientes condiciones: a) Debe poseer una ganancia de tensión diferencial elevada ( Av ≡∞ ) para todo el rango de frecuencias de la señal de entrada. b)-La impedancia de entrada diferencial debe ser elevada ( Zi ≡∞ ) c) La impedancia de salida debe ser nula (Zo = 0 ) d) No debe producirse corrimiento de fase entre la señal de salida y la de entrada. e) Debe poseer una entrada que permita un defasaje entre la señal de salida y la de entrada de 180º (inversión del signo para cc). f) La frecuencia de trabajo o el ancho de banda “B” de la amplificación debe ser elevado ( B ≡∞ ). Los circuitos con aplicaciones del amplificador operacional, lo trataremos como “ideal” (AOI). En la mayoría de las aplicaciones se lo utiliza realimentado negativamente. Con esta realimentación se generan funciones de transferencia lineales, mientras trabaje en la zona lineal de su caracteristica de transferencia sin realimentar (o a “lazo abierto” ). En las zonas de saturación, tiene aplicaciones en circuitos comparadores y circuitos regenerativos. ___________________________________________________________________ Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli 5

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