Circuitos a741

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revista

mexicana

de fisica 26

110

3 (1980) .t29.441

429

SIMULACION

DE A)IPLlFICADORES OPERACIONALES y APLICACIONES +
E. Sánchez-Sinencio
Apdo. Postal 51. y E. de la Rosa Laris

NOIDEALES

Instituto Nacional de Astrofísica, Optica y Electrónica Puebla, Pue. Héxico

(recibio 16 de mayo, 1977)

ABSTRACf
Simulation in the frequency domain, of nonideal operationalamplifiers imbedded in any network topology is presented. The basic merit is that there is not need of analytic solutions involving many approximations. Sorne examples are discussed in detail, including the sensitivity of the gain and impedances with respect to the parameters of the network.

RESUt-lEN
Es presentada la simulación. en el dominio de la frecuencia. de amplificadores operacionalesreales conectados en cualquier topología arbitraria. Los méritos sobresalientes de este enfoque es que no hay necesidad de derivar soluciones analíticas involucrando muchas aproximaciones. Varios ejemplos son discutidos en detalle, incluyendo el cálculo de sensibilidades de la ganancia e impedancias con respecto a los parámetros de la red.

l. IN'TROOOCCION Generalmente, el amplificador operacional(Aa) se considera como

una fuente ideal de voltaje controlada

por voltaje.

AI~ll1as de las ca-

racterísticas del Aa ideal son: i) Impedancia de entrada infinita. ii) Impedancia de salida cero. iii) r~ancia en voltaje (lazo abierto), de la frecuencia.
iv)

infinita e independiente

La relación

de rechazo

en modo común (Q\1RR)infinita.

+ Parte

de este trabajo fuépresentado en la Conferencia Internacional sobre Investigación y Desarrollo de la Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Julio 1976, MEXICO.

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Usualmente se obtienen expresiones analíticas(l) de redes que contienen AOs ideales, pero ya en laboratorio se detectan marcadas diferen cias entre las expresiones analíticas aproximadas a los resultados experimentales. Eso se debe esencialmente a que lascaracterísticas reales del AO son impedancias de entrada y salida finita y diferente de cero, respectivamente. La ganancia en voltaje así como la relación de rechazó en modo común, son finitas y dependientes de la frecuencia. Ahora bien, si todos los factores reales se consideran, en la mayoría

de los casos, el análisis matemático de tales redes es extremadaLo que proponemos en este artículo es unaalternatiEl método consisUna vez modelado
=

mente complicado.

va para predecir con precisión el comportamiento en el dominio de la frecuencia de AOs conectados en cualquier topología. cuito equivalente basado en sus propiedades dora. físicas. te básicamente en modelar adecuadamente el AO, esto es; obtener un cirel AO se analiza toda la red que contiene los AOs, con ayuda de computaEstoinvolucra el formar una ecuación del tipo ~ b, donde ~ y ~ representan los vectores desconocido y conocido respectivamente y A representa la red analizada. En nuestro caso particular hemos usado ecuaciones de nodos, donde ~ es el vector de voltaje de nodos ~, ~ es vector de corrientes de excitaci6n 1 y A es la matriz de admitancias Y.
~ =

A- £ se obtiene por descomposición de A en una matrizsuperior U y otra inferior L. Además del análisis, este programa(Z) es capaz de obtener las de los parámetros del variaciones en sus respuestas (p. ej. voltaje de salida, impedancias de entrada y salida) con respecto a las variaciones

1

circuito, estas sensibilidades son obtenidas usando el método de la red adjunta. Un modelo(3) de un AO en el dominio de la frecuencia es descrito en la sección11. Una breve descripción de una técnica novel para medir indirectamente la ganancia de lazo abierto de un AO en C.D., Aa, así como la determinación de su polo dominante son discutidos en la sección
111.

En la sección IV, la utilidad de este método se ilustra con el análisis detallado de un AO en los modos inversor y noinversor. Un diseño de un filtro activo en una aplicaci6n particular de...
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