6-4Procesos_de_señales_electricas_con_amplificadores_operacionales-1

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UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA I – ING. ELECTRICA I 6-4-Apéndice 4: Procesos de señales eléctricas con amplificadores operacionales -------------------------------------------------------------------------------------------------------- vo Zona lineal Zona de saturación Zona de Saturación vi=v2-v1 Previo al desarrollo de las aplicaciones, resulta conveniente recordar el circuito equivalente del amplificador operacional, teniendo en cuenta que es un amplificador de tensión y sus parámetros eléctricos característicos tienen los valores que definen a un AOI. En el análisis de los circuitos presentados se considerara al AO ideal. +VCC - VCC Las tensiones de alimentación +VCC y --VCC están referidas a un Terminal común o masa. El amplificador inversor Ir ii≈0 I1 + V1 - vi≈0 + Vr - Io Ir Il - Vo + ___________________________________________________________________ Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli 6
UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA I – ING. ELECTRICA I 6-4-Apéndice 4: Procesos de señales eléctricas con amplificadores operacionales -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Para el análisis del circuito, consideraremos al punto “s”, terminal inversor del AO, una masa virtual dado que vi ≈ 0. Por tanto, la corriente entrante I1, estará determinada por el voltaje de entrada V1. I1= v1/R Por otra parte por características del AO, la corriente de entrada al terminal inversor es prácticamente nula (Ii≈0); Esto hace que la corriente de realimentación sea, por ley de Kirchof, igual a la corriente entrante IR = I1. Como, vi ≈ 0 el voltaje de salida del AO será la caída de voltaje en la resistencia de realimentación Rr, siendo Vo = - Ir.Rr = - I1.Rr Sustituyendo las corriente entrante por las expresión del voltaje que la genera, tendremos: vo = - (V1/R1).Rr = - V1.(Rr/R1) Como conclusión del análisis de este circuito, tendremos: a) La corriente de realimentación Ir no depende de Rr sino de el voltaje entrante V1 y el resistor entrante R1. b) Como vi ≈ 0, el voltaje de salida del circuito resulta prácticamente igual a la caida de voltaje en el resistor Rr y por lo tanto su valor dependerá del voltaje de entrada V1. c) La ganancia del AO en circuito cerrado (realimentado) no dependera de los elementos activos del AO, sino de los resistores externos, dado que Avc ≡ Vo/V1 = - Rr/R1. d) El signo menos en la ecuación nos dice que el voltaje de salida Vo, tendrá polaridad opuesta al voltaje de entrada V1. para el caso de voltajes alternos, decimos que el voltaje de salida esta desfasado 180º respecto al voltaje de entrada. e) La corriente en la carga IL, estará determinada solamente por el voltaje de salida Vo y RL y estará suministrada por el terminal de salida del AO. De la misma forma , la corriente de realimentación Ir deberá ser suministrada (absorbida) por el AO. Por lo tanto la corriente total que deberá suministrar o absorber por el terminal de salida del AO será Io = Ir + IL. El máximo valor de Io de los AO reales en circuito integrado oscila entre 5 y 10 mA aprox. Circuito sumador de señales eléctricas analógicas I1 IR = I1+ I2+ I3 I2 I3 vi≈0 v Ii≈0 vo=v1+v2+v3 Para el análisis del circuito debemos tener en cuenta que en el punto “s”, terminal inversor del AO, respecto a masa tendremos un corto virtual por lo que vi ≈ 0. Por tanto, las corrientes entrantes I1, I2 , e I3 estarán determinadas por los voltajes de entrada v1, v2, y v3. ___________________________________________________________________ Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli 7
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