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Circuitos con amplificadores operacionales Samuel Rodrígue z Yannick Tonatiuh Napsuciale Edgar Reynoso José Adrián Corona Muñiz

Circuitos Con Amplificadores Operacionales Final

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Circuitos con

amplificadores

operacionalesSamuel Rodríguez

Yannick Tonatiuh NapsucialeEdgar Reynoso

José Adrián Corona Muñiz

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Comparadores

Comparar el voltaje VP con el voltaje VN yobtener como salida ya sea un voltaje desalida VOL o un voltaje alto VOH.

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El tiempo de respuesta

Tiempo que transcurre para que la salida complete 50% desu transmisión en respuesta a un predeterminado voltaje deentrada.

El problema se soluciona con una sobrecarga de entrada

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El voltaje de salida no llega al voltaje de alimentación, sinose detiene unos volts antes, llamado voltaje de saturación.

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El

amp

op

como comparador de voltaje

O detector de umbral, La salida Vo cambia a alto cuando V1está por encima de VT.

V1<VT Vo=-Vsat   ≈ -13 VV1>VT Vo=+Vsat   ≈ +13 V

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Detectores de Nivel

Monitorear una variable física que pueda ser expresada enuna señal cada vez que sobrepase el valor de referencia.

VREF=Referencia de voltaje

R1,R2=Divisor de Voltaje (Escalar V1)

VT=(1+R2 /R1)VREF

V1<VT : Led onV1>VT : Q0 Saturado, Led off 

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Control encendido Apagado

Un controlador se usa no solo para monitorear la variable sino también para controlarla.

V1<VT : Calentador onV1>VT : Q0 Saturado, Calentador off 

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Detectores de Ventana

Indica cuando un voltaje cae dentro de una banda o ventanaespecifica.

VTH, VTL : Umbrales.VTL<V1 <VTH : V0=VCC

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Modulación de ancho de pulso

Si un comparador de voltaje está hecho para comparar una señal V1que varia lentamente con respecto a otra tipo triangular de altafrecuencia, el resultado es una onda cuadrada con la mismafrecuencia que la triangular pero con simetría controlada por V1.

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Al tener una señal muy variada, puede generar ruido, comomuestra la grafica.

¿Cómo evitar el ruido?

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Comparadores con histéresis o de Schmitt

La alimentación hace que siempre este en voltaje desaturación(+ o -). Suponiendo V0= Vcc, la tensión en V2será:

V2= Vcc(R1)/(R1+R2), V0 =Vcc implica V1<V2.

Si Vi sigue creciendo eventualmente, V1>V2,y así V2= -Vcc(R1)/(R1+R2), si decrece volverá al estado

anterior.

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Comparador de Schmitt

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Temporizadores

El circuito temporizador mas usado es el555.

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555

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Monoestable

Suponer que inicialmente salida esta en bajo, transistor de descarga conduce,cortocircuitando C.

Aplica pulso a nivel bajo en disparo, comparador cambia de estado, activa el biestable,transistor deja de conducir, C comienza a almacenar a través de R.

Cuando C alcanza 2/3 de Vcc comparador de umbral se dispara, provocando baja en la

salida, activando el transistor, proporcionando un nuevo pulso de entrada al disparador.

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Astable

La diferencia es una resistencia extra que permite que el ciclo se repitaindefinidamente. Suponemos Vcc en alto.

Vcc en alto, transistor no funciona, y C comienza a cargar, al llegar a 2/3 de Vcccambiando el comparador de umbral y activando el biestable.

Esto activa el transistor esto pone a Rb a tierra, esto hace que C se descargue haciacero, cuando baja de 1/3 de Vcc, esto activa el comparador de disparo, desativando

el transistor, haciendo que C vuelva a cargarse hasta 2/3 de Vcc ciclando el proceso.

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El tiempo de oscilación depende solo deC,Ra y Rb, teniendo:

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Filtros Activos

Filtro es un dispositivo de dos puertascapaz de trasmitir una banda defrecuencias limitada constituidos porresistencias condensadores yamplificadores operacionales.

Son pequeños en tamaño y peso

Elevadas características de aislamiento Pueden proveer ganancia si se requiere

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Se utilizan para acondicionamiento deseñal de entrada

Digitalización de señales Los tipos de función de transferencia

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Algunas de las aplicaciones de los filtros

Eliminar ruidos que aparecen en una señalcon una frecuencia conocida

Aplicaciones en audio

Los filtros se pueden optimizar paraobtener una respuesta de fase lineal, unatransición rápida entre la banda de la

señal deseada y no deseada.

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Amplificador de instrumentación

Usado para medir pequeños voltajesdiferenciales

Conocido como :

a) Amplificador trasductor

b) Amplificador de error

c) Amplificador de puente

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Se coloca en la entrada para aumentar lasensibilidad del circuito

Se puede utilizar en C.D. Y C.A.

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Consiste en un circuito amplificador

Funcionamiento

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Un amplificador diferencial básico

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Amplificador de instrumentación

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Aplicaciones Es utilizado en medicina para examenes

de esfuerzo cardio vasculares

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Bibliografía:

  Sergio Franco, Diseño con amplificadores operacionales y circuitos integradosanalógicos, Mc Graw Hill.

 electronica.ugr.es/~amroldan/...09/.../Tema_01E_AO_Comparador.pdf 

  http://daqcircuitos.net/index.php/teoria-general-del-timer-555 

  webs.uvigo.es/ario/docencia/ean/OPAMP2.pdf