Amplificador operacional. ejercicios resueltos

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Amplificador Operacional Ejercicios Resueltos

Fco. Javier Hernández Canals.

Aplicaciones lineales

Fco. Javier Hernández Canals.

1

Amplificador Operacional

Ejercicios Resueltos

> Seguidor de tensión (buffer, adaptador de impedancias) Consiste en realimentar la entrada negativa con la señal de salida e introducir tensión por la entrada positiva. Es muy utilizado enelectrónica y consigue que la ganancia en tensión sea igual a la unidad, y, por tanto, la tensión de entrada no es modificada a la salida. Su característica fundamental es que, sin modificar la tensión de entrada, sí que modifica el valor de la impedancia: a la entrada hay un valor muy elevado, y a la salida, una impedancia muy baja. El seguidor de tensión tiene una amplia aplicación como transformador deimpedancias; se utiliza para acoplar una fuente de alta impedancia a una carga de impedancia baja. · Teniendo la realimentación negativa.

vi
Fco. Javier Hernández Canals

v0

vi
+

v0

v0 =vi
3

+

Amplificador Operacional

Ejercicios Resueltos

> Amplificador inversor. En el circuito amplificador inversor, la señal de salida del amplificador realimenta la entrada inversorapor medio de una resistencia. En la entrada inversora se conecta una resistencia, mientras que la entrada no inversora se conecta a masa. La señal de salida es invertida (desfasada en 180°) con respecto a la señal de entrada y su amplitud dependerá del cociente entre la resistencia de realimentación y la conectada a la entrada inversora. Escogiendo las resistencias convenientemente se puedeobtener la amplificación deseada para una aplicación específica.
R2
R1

+ + v0 4

+ vi -

Fco. Javier Hernández Canals

2

Amplificador Operacional

Ejercicios Resueltos

> Amplificador inversor.

Alternativa 1 i2
i1
+ vi R1

R2

Alternativa 2 i2
i1
+ v0 -

R2

0V

+

R1

0V

+
+ v0 -

+ vi -

i 1 =i 2
vi -0 0-v0 = R1 R2
v0 R2 =vi R1
Fco. Javier HernándezCanals

i 1 =i 2 0-vi v0 -0 = R1 R2
v0 R2 =vi R1
5

Amplificador Operacional

Ejercicios Resueltos

> Amplificador no inversor. Las características fundamentales del amplificador no inversor es que la señal de salida está en fase con respecto a la señal de entrada y la ganancia del amplificador siempre será mayor que la unidad. En este circuito, al igual que en el circuito delamplificador inversor, la realimentación es negativa, pero la tensión de entrada se aplica a la entrada no inversora. R2
R1
vi

+

v0

Fco. Javier Hernández Canals

6

3

Amplificador Operacional

Ejercicios Resueltos

> Amplificador no inversor.

Alternativa 1 i2

Alternativa 2
R2

i2 i 1 R1
v0

R2

i 1 R1
vi

vi

+

vi
vi

+

v

i 1 =i 2
0-vi vi -v0 = R1 R2v0 R1 +R2 R = =1+ 2 vi R1 R1

i 1 =i 2

vi -0 vO -vi = R1 R2
v0 R1 +R2 R = =1+ 2 vi R1 R1

 R  v0 =  1+ 2  ·vi  R1 
Fco. Javier Hernández Canals

 R  v0 =  1+ 2  ·vi  R1 
7

Amplificador Operacional

Ejercicios Resueltos

> Sumador inversor ponderado. El sumador inversor se basa en un amplificador inversor, al cual se le añaden dos o más resistencias, en ramasindependientes, conectadas a la entrada inversora del amplificador operacional. En el extremo de cada una de ellas se conectan las tensiones de alimentación. La tensión de salida será proporcional a la suma de esas tensiones de entrada. R1 R v
1

v2

R2
R3

+

v0

v3

Fco. Javier Hernández Canals

8

4

Amplificador Operacional

Ejercicios Resueltos

> Sumador inversorponderado.

Alternativa 1
v1 i 1

Alternativa 2
R

R1
R2

i
0V

v1 i 1

R1

i 0V

R

v2 i 2 v3 i 3

R3

+

v0

v2 i 2 v3 i 3

R2
R3

+

v0

i 1 +i 2 +i 3 =i v1 -0 v2 -0 v3 -0 0-v0 + + = R1 R2 R3 R

i 1 +i 2 +i 3 +i=0 0-v1 0-v2 0-v3 0-v0 + + + =0 R1 R2 R3 R v0 =-R·( v1 v2 v3 + + ) R1 R2 R3
9

v0 =-R·(

v1 v2 v3 + + ) R1 R2 R3

Fco. Javier Hernández Canals...
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