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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 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- I1= v1/R ; I2= v2/R ; I3= v3/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, la suma de las corrientes entrantes: IR = I1+ I2+ I3. Como, vi ≈ 0 el voltaje de salida del AO será la caída de voltaje en la resistencia de realimentación Rr, siendo vo =-( I1+ I2+ I3 ).Rr Sustituyendo las corrientes entrantes por las expresiones de los voltajes que la generan, tendremos: vo =-( v1/R+ v2/R + v3/R ).Rr Si hacemos R = Rr reemplazando y simplificando, nos queda vo=v1+v2+v3. Si necesitamos eliminar un voltaje de salida, simplemente hacemos un cortocircuito a masa en la entrada del voltaje en cuestión. Si por otra parte necesitamos agregar otra señal, simplemente agregamos otro resistor R entre la señal de entrada y el punto “s”. Circuito mezclador de señales de audio El circuito sumador de señales analizado, puede utilizarse como mezclador de señales de audio. Como las corrientes entrantes, a través de los resistores “R” son generadas por fuentes de señales, que están referenciadas a una masa común, ven en “s”, punto de suma, el potencial de tierra o masa (virtual). Esto hace que las señales eléctricas de entradas no presenten interferencias entre si. Esta caracteristica es fundamentalmente deseable en los circuitos mezcladores de audio. Por ejemplo, las señales v1, v2 y v3 pueden provenir de micrófonos, las cuales se mezclaran a la salida del circuito sumador. Los niveles parciales de estas señales entrantes que ingresan al sumador, se pueden modificar en forma independiente y de esta manera ajustarse sus volúmenes relativos. Para ello se puede instalar un potenciómetro control de volumen (100 kΩ) entre cada micrófono y su resistencia asociada de entrada Circuito sumador inversor con ganancia 1 I1 2 I2 IR = I1+ I2+ I3 Ii≈0 3 I3 vi≈0 v vo=v1+v2+v3 ___________________________________________________________________ Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli 8

UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA I – ING. ELECTRICA I 6-4-Apéndice 4: Procesos de señales eléctricas con amplificadores operacionales -------------------------------------------------------------------------------------------------------- En el circuito sumador de tres entradas analizado, posible darles ganancias de voltajes diferentes a cada una de las señales suma Para ello las resistores de entrada deberán poseer diferentes valores; R1≠ R2 ≠ R3 Realizando el mismo análisis para el cálculo de la señal de salida del sumador, el voltaje de salida con diferentes resistores de entrada, resultará: Vo = -[ v1(Rr/R1)+ v2(Rr/R2)+ v3(Rr/R3)] Por ejemplo si Rr= 100 kΩ, R1= 10 kΩ, R2= 20 kΩ, R3= 50 kΩ Las ganancias parciales resultaran: Av1 = Rr/R1 = 100/10 = 10 Av2 = Rr/R2 = 100/20 = 5 Av3 = Rr/R3 = 100/50 = 2 Amplificador inversor promediador Un amplificador promediador nos suministra en su salida un nivel de voltaje que resulta el promedio de todos los voltajes de entrada. El circuito es similar al sumador inversor. La diferencia se encuentra en los resistores de entrada que se hacen iguales a un cierto valor conveniente de R y la resistencia de realimentación se iguala al valor de R dividido el número de entradas. Por ejemplo si tenemos que promediar tres señales eléctricas de entrada Rr = R/n donde n=3. Ejemplo: Determinar el promedio de tres señales de entrada cuyo valor instantáneo en un determinado tiempo valen: v1= 2 volt v2 = -6 volt v3 = 1 volt los resistores de entrada valdrán: R1= R2 = R3 = R = 100 kΩ Rr = R/n = R/3 El valor de salida del circuito sumador vale: vo = -[ v1(Rr/R1)+ v2(Rr/R2)+ v3(Rr/R3)] Reemplazando por los valores de los resistores: vo = -[ v1(R/3/R)+ v2(R/3/R)+ v3(R/3/R)] = -[ v1+ v2+ v3]/3 vo = - [2+(-6)+1]/3 = +1 volt Amplificador inversor con alta impedancia de entrada s VA ___________________________________________________________________ Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli 9

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