6-4Procesos_de_señales_electricas_con_amplificadores_operacionales-1

UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA I – ING. ELECTRICA I
6-4-Apéndice 4: Procesos de señales eléctricas con amplificadores operacionales
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El PUT es un dispositivo de tres terminales que actúa como un interruptor sensible al
voltaje. La corriente circula solamente desde el ánodo positivo (A) hacia el cátodo
negativo (K). En general, estos terminales del PUT actúan como un circuito abierto.
Cuando el voltaje entre estos terminales alcanza un valor denominado “Vp”, estos
terminales actúan prácticamente como un cortocircuito. El voltaje “Vp” se determina
aplicando un voltaje (respecto al cátodo) prácticamente igual sobre un tercer terminal de
PUT, denominado compuerta (G). Una vez producido el cortocircuito éste se mantiene
de manera independiente del terminal de compuerta, hasta que la corriente del ánodo
cae por debajo de un valor “mínimo de mantenimiento”, denominada “I H ” (2 a 3 mA).
A partir de esta situación los terminales de ánodo y cátodo actúan abruptamente como
un circuito abierto. El voltaje “Vp” se puede controlar mediante una fuente de voltaje
variable, como por ejemplo un divisor resistivo con potenciómetro.
El generador de onda diente de sierra presentado, funciona de la siguiente manera: La
fuente Vi carga con corriente constante, a través de R al capacitor C, mientras el PUT se
mantiene en circuito abierto. Esto hace que Vo se incremente en forma lineal (rampa en
subida). Cuando el voltaje del capacitor, y por lo tanto el voltaje ánodo –cátodo del
PUT, supere en unas décimas al voltaje Vp, aplicado en la compuerta “G”, el PUT pasa
a la fase de cortocircuito descargando al capacitor hasta el voltaje V F ≈ 1Volt. Cuando
esta corriente de descarga se hace menor a la de “mínima de mantenimiento I H ” el PUT
pasa a la fase de circuito abierto, permitiendo nuevamente la carga del capacitor,
repitiéndose el ciclo y generando la onda de diente de sierra en Vo.
Para calcular el periodo de repetición de esta onda diente de tenemos que tener en
cuenta que la carga del capacitor se repite desde V F hasta Vp.
(Vp- V F )= (Vi/R.C) .T
T = (Vp- V F )/ (Vi/R.C) = (6 V – 1 V)/ (1 V/ 100x10 3 Ω . 0,1x10 -6 F) = 5x10 -2 seg
T = 5x10 -2 seg = 50 mseg
La frecuencia de la onda diente de sierra vale:
f = 1/T = (Vi/R.C) /(Vp- V F )= 1/50 mseg = 20 Hz.
Introducción a los osciladores de onda senoidal
Los osciladores, son circuitos que producen tensiones eléctricas alternas, con una
determinada frecuencia (o periodo). Los osciladores son en general “autosuficientes”,
significando ello que no requieren de señal externa para oscilar.
Lo esencial de todo circuito oscilador, es contar con un elemento que sea capaz de
almacenar energía eléctrica (a través de un campo magnético o eléctrico). De allí la
necesidad de contar con inductancias y condensadores, como así también de elementos
almacenadores mecánicos como son los cristales piezoeléctricos y materiales cerámicos.
El esquema en bloque de un oscilador senoidal con realimentación externa es el
siguiente:
+
Vi
-
Amplificador activo
con ganancia “A”
+
Vo
-
+
Vf
-
Red de realimentación
pasiva con factor de
transferencia “β”
+
Vo
-
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Apunte de cátedra Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli
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