Practicas analogica
Aplicaciones Lineales con Amplificador Operacional
En el circuitode la figura:
del
el
a) Encontrar tipo de realimentación sistema
Vo=f(Vi)
b) Encontrarla funciónde transferencia
R b -. rQ 1
s
..
p
$
.#
¡ff
*
:E
\)6:
Ucc - I.
.:8
.E
8<
L":pr¡
r \cc - A"'A
iR='Jo.rt -
1u.
UBe
QB
\.¡.ri - Aa tt¿
'
u¿= \o-Ui
\J,r:\cc
#u o: \ . . _
Vo,rt - $ Be.
(g
1
\ o u r . ^ J ( u " - r }i )
F (or(u.-u.)-\uL)
h É
o , u "+
hpo,
ü ;+
0¿.
veg F u u t
Juan Carlos Bertolín
+ F
v o ( I + ? _ f o r \ = \ c . + % - p r ) B E IÁ,ta. V ;
t0
Q1 y Q2 tienen una estructura de conexión en
contrafase. Es decir que la conducción de uno
provoca el corte del otro
iE1 iE
iE2
vBE1
iop-
+
Cuando iE deba ser positiva, el operacional elevará
vBE2
la tensión (por encima de cero) en su punto de
salida, inyectando corriente por la base de Q1
pasando éste a la zona activa. Esto causará la
polarización en inversa de la unión B-E de Q2,
manteniéndolo en el corte.
vop
iB2=0
Cuando iE deba ser negativa, el operacional llevará
i2
iRa
Q1
Q2
iC2
voRa
8R
0
-VCC=-36V
la tensión en su punto de salida hacia negativo,
Situación para la alternancia positiva
inyectando corriente por la base de Q2 pasando éste
a la zona activa. Esto causará la polarización en inversa de la unión B-E de Q1, manteniéndolo en el corte.
i2
R2
+VCC=+36V
255K
iC1
i1
iB1
R1
+
OPAMP
1k
OUT
0
Q1
-
iop
iE1+
+ Ra
vo
+
vin +
-
U1
iRa
-
Circuito equivalente para la alternancia positiva
i2
0
R2
255K
R1
OPAMP
1k
OUT
0
vin -
+
U1
+
iRa
+
iop
+
-
iE2
-
i1
iB2
-
vo
Ra
8R
+
Q2
iC2
0
-VCC=-36V
b) Para calcular los valores de pico de las variables pedidas en el enunciado en ambas alternancias, primero calcularemos el punto de funcionamiento de los transistores ayudados
de su característica estática.
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Juan Carlos Bertolín
Circuito equivalente para la alternancia negativa
Aplicaciones Lineales con Amplificador Operacional
Para la alternancia positiva:
Se cumple la ecuación Vcc vCE1 iC1 Ra (Es la línea estática de carga para Q1) (Asumiendo que iC1 iE1 iRa )
Dibujemos la gráfica de la LEC sobre la característica de Q1:
Vcc 36
4,5 A
Ra
8
Vcc 10 36 10
10V Vcc 10 iC1 Ra iC1
3, 25 A
8
Ra
Si vCE1 0
Si vCE1
Vcc 0 iC1 Ra iC1
Para la alternancia negativa:
Se cumple la ecuación Vcc vCE2 iC2 Ra (Es la línea estática de carga para Q2)
(Asumiendo que iC2 iE2 iRa )
Dibujemos la gráfica de la LEC sobre la característica de Q2:
Si vCE2
Si vCE2
Vcc 36V
4,5A
Ra
8
10V Vcc (10) iC2 Ra
0 Vcc 0 iC1 Ra iC1
iC2
Vcc 10 36 10
3, 25 A
Ra
8
Juan Carlos Bertolín
Respecto de la potencia instantánea de los transistores, ésta puede aproximarse a
p vCE iC , despreciándose la potencia de la base. Los dos transistores siguen la misma
línea de carga, por tanto se generará la misma potencia en ambos.
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Aplicaciones Lineales con Amplificador Operacional
p vCE iC
vCE VCC iC Ra
p VCC iC Ra iC
2
p VCC iC iC Ra
Tendremos que buscar el máximo de esta función:
V
p
pmáx. 0
VCC 2 iC p . máx . Ra iC p . máx . CC
2 Ra
iC
36
iC p . máx .
2, 25 A
2 8
2
pmáx. VCC iC p . máx . iC p . máx . Ra
pmáx. 36 2, 25 2, 252 8
pmáx. 40,5W
La potencia en los valores extremos de la intensidad:
Si iC 0 ; p VCC 0 0 Ra p 0
Si iC 4 A...
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