U6 Operacionales
Páginas: 6 (1412 palabras)
Publicado: 11 de abril de 2015
Unidad nº 7: Amplificador Operacional
El amplificador operacional (A.O.) se puede considerar como un amplificador universal debido a su gran versatilidad y a la forma simple en que puede reemplazar (funcionalmente) a una gran variedad de configuraciones discretas.
Modelo ideal
El dispositivo consta de dos entradas y una salida, además cuenta con terminales para alimentación y, enalgunos casos, para compensaciones.
Las características funcionales que describen su comportamiento son:
1. Ganancia (de tensión) prácticamente infinita.
2. Una entrada inversora, produce en el terminal de salida una señal en contratase (180º) respecto de la señal aplicada a la entrada.
3. Una entrada no-inversora, produce en la salida una señal en fase con aquella aplicada en la entrada.
4. Impedanciade salida casi nula (cero).
5. Impedancias de entrada infinitas.
Aplicaciones lineales más utilizadas
Amplificador inversor
La ganancia de tensión será:
Amplificador no-inversor
La ganancia de tensión de esta configuración es:
Una variante del amplificador no-inversor es el seguidor de tensión Se usa como un buffer, para eliminar efectos de carga o para adaptar impedancias (conectarun dispositivo con gran impedancia a otro con baja impedancia y viceversa)
Se caracteriza porque la tensión de salida es igual a la de entrada Vout = Vin
Amplificador sumador (e inversor)
La función de transferencia es:
Amplificador de diferencia
La salida es:
Amplificador de integración
Un “integrador electrónico” corresponde a una configuración que produce una forma deonda en su salida, cuyo valor es en cualquier instante proporcional al área bajo la forma de onda aplicada a su entrada, hasta dicho instante.
La configuración básica es:
La salida es:
Diferenciador
Un “diferenciador electrónico” es una configuración que presenta en su salida una forma de onda cuyo valor –en cualquier instante- es proporcional a la velocidad de cambio que presenta –en dichoinstante- la forma de onda aplicada en su entrada.
Circuito:
Función de transferencia:
Amplificación de instrumentación
Una gran cantidad de aplicaciones requiere de la amplificación de la diferencia entre dos señales de entrada, a la vez toda componente o parte común de dichas señales debe recibir (idealmente) una atenuación absoluta. Es normal que se requiera –además- que ambas entradaspresenten igual impedancia, siendo esta del mayor valor posible.
Para este tipo de requerimientos, en el proceso de integración se implementa una configuración con A.O.’s en disposición más o menos característica (típica) conocida como Amplificador de Instrumentación.
La salida esta determina por la expresión:
Comparador
La salida asume el máximo valor positivo (+Vmáx) cuando la tensiónen la entrada no-inversora es (“infinitesimalmente”) mayor que aquella en la entrada inversora.
La salida sume el máximo valor negativo (-Vmáx) cuando la relación es la opuesta, esto es, para v(-) > v(+).
La pendiente finita en la proximidad del 0 del eje de abcisa se ha introducido para mostrar el efecto de una “imperfección” del dispositivo llamada TENSIÓN DE OFFSET EN LA ENTRADA y además elcarácter finito de la tensión (aun cuando muy grande)
Características reales
El modelo ideal propuesto inicialmente satisface plenamente los requerimientos de análisis y de diseño en aplicaciones normales, no de muy altas exigencias. El conocimiento de algunas de las características reales más relevantes (aquellas que el comportamiento difiera de lo que predice el modelo ideal) es importante cuandose debe cumplir con elevados requerimientos en una aplicación específica; adicionalmente, tal conocimiento permite estimar rangos de valores, tanto para las señales a procesar como para los componentes externos asociados al A.O. en cualquier aplicación.
El grado de relevancia de cada una de las características que se indica, depende de la aplicación en particular.
Corriente de entrada ib...
Unidad nº 7: Amplificador Operacional
El amplificador operacional (A.O.) se puede considerar como un amplificador universal debido a su gran versatilidad y a la forma simple en que puede reemplazar (funcionalmente) a una gran variedad de configuraciones discretas.
Modelo ideal
El dispositivo consta de dos entradas y una salida, además cuenta con terminales para alimentación y, enalgunos casos, para compensaciones.
Las características funcionales que describen su comportamiento son:
1. Ganancia (de tensión) prácticamente infinita.
2. Una entrada inversora, produce en el terminal de salida una señal en contratase (180º) respecto de la señal aplicada a la entrada.
3. Una entrada no-inversora, produce en la salida una señal en fase con aquella aplicada en la entrada.
4. Impedanciade salida casi nula (cero).
5. Impedancias de entrada infinitas.
Aplicaciones lineales más utilizadas
Amplificador inversor
La ganancia de tensión será:
Amplificador no-inversor
La ganancia de tensión de esta configuración es:
Una variante del amplificador no-inversor es el seguidor de tensión Se usa como un buffer, para eliminar efectos de carga o para adaptar impedancias (conectarun dispositivo con gran impedancia a otro con baja impedancia y viceversa)
Se caracteriza porque la tensión de salida es igual a la de entrada Vout = Vin
Amplificador sumador (e inversor)
La función de transferencia es:
Amplificador de diferencia
La salida es:
Amplificador de integración
Un “integrador electrónico” corresponde a una configuración que produce una forma deonda en su salida, cuyo valor es en cualquier instante proporcional al área bajo la forma de onda aplicada a su entrada, hasta dicho instante.
La configuración básica es:
La salida es:
Diferenciador
Un “diferenciador electrónico” es una configuración que presenta en su salida una forma de onda cuyo valor –en cualquier instante- es proporcional a la velocidad de cambio que presenta –en dichoinstante- la forma de onda aplicada en su entrada.
Circuito:
Función de transferencia:
Amplificación de instrumentación
Una gran cantidad de aplicaciones requiere de la amplificación de la diferencia entre dos señales de entrada, a la vez toda componente o parte común de dichas señales debe recibir (idealmente) una atenuación absoluta. Es normal que se requiera –además- que ambas entradaspresenten igual impedancia, siendo esta del mayor valor posible.
Para este tipo de requerimientos, en el proceso de integración se implementa una configuración con A.O.’s en disposición más o menos característica (típica) conocida como Amplificador de Instrumentación.
La salida esta determina por la expresión:
Comparador
La salida asume el máximo valor positivo (+Vmáx) cuando la tensiónen la entrada no-inversora es (“infinitesimalmente”) mayor que aquella en la entrada inversora.
La salida sume el máximo valor negativo (-Vmáx) cuando la relación es la opuesta, esto es, para v(-) > v(+).
La pendiente finita en la proximidad del 0 del eje de abcisa se ha introducido para mostrar el efecto de una “imperfección” del dispositivo llamada TENSIÓN DE OFFSET EN LA ENTRADA y además elcarácter finito de la tensión (aun cuando muy grande)
Características reales
El modelo ideal propuesto inicialmente satisface plenamente los requerimientos de análisis y de diseño en aplicaciones normales, no de muy altas exigencias. El conocimiento de algunas de las características reales más relevantes (aquellas que el comportamiento difiera de lo que predice el modelo ideal) es importante cuandose debe cumplir con elevados requerimientos en una aplicación específica; adicionalmente, tal conocimiento permite estimar rangos de valores, tanto para las señales a procesar como para los componentes externos asociados al A.O. en cualquier aplicación.
El grado de relevancia de cada una de las características que se indica, depende de la aplicación en particular.
Corriente de entrada ib...
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