Unidad 3 Circuitos Electrc3b3nicos Con Opamp

UNIDAD 3: AMPLIFICADORES OPERACIONALES

UNIVERSIDAD ALONSO DE
OJEDA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE COMPUTACION
ASIGNATURA: ELECTRÓNICA

UNIDAD 3:
CIRCUITOS ELECTRÓNICOS CON AMPLIFICADORES
OPERACIONALES.

PROFESOR:
ING. GERARDO ALBERTO LEAL, MSC

UNIDAD 3: AMPLIFICADORES OPERACIONALES

El Amplificador Operacional (OPAMP) es una amplificador de gran
ganancia, utilizado para realizaramplificación, conmutación, filtrado de
señales, etc. en forma de circuito integrado. Sus diseños solo requieren
cambiar los elementos externos tales como resistencias, condensadores,
diodos, etc.

Símbolo del OPAMP y sus elementos:
-V
Entrada
Inversora

Polarización
Negativa

vo = A (v2 – v1)

v1
vo

Entrada No
Inversora

Salida

v2
+V

Polarización
Positiva

A = Ganancia

UNIDAD 3: AMPLIFICADORESOPERACIONALES

MODELOS DE CIRCUITOS INTEGRADOS DEL OPAMP

El OPAMP está compuesto
internamente
por
muchos
transistores encapsulados en
Chips (Circuitos integrados).
Ejemplo el modelo: LM741

UNIDAD 3: AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Modelo eléctrico aproximado del amplificador operacional
Resistencia de
entrada

-v1

Fuente de
tensión

Resistencia de
salida
- Los límites de saturación son los voltajes
dealimentación (Vpos y Vneg )

A (v2 – v1)

- Av muy alta

=> Av → ∞

- Ri muy alta

=> Ri → ∞

- Ro muy baja =>

+v2

Valor finito

Ro → 0

V + = VVo = Av(V+-V-)

UNIDAD 3: AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Circuitos de Aplicaciones típicas de los OPAMP:
Circuitos Amplificadores de Señal:
Amplificador Inversor
Amplificador No Inversor
Circuitos Convertidores de Señales
Convertidores D/A
CircuitosOperadores de Señales
Convertidores A/D
Sumador
Comparador
Circuitos Filtros Activos
Filtro Paso Bajo
Filtro Paso Alto
Filtro Paso Banda

UNIDAD 3: AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Amplificadores de Señales con OPAMP:
Amplificador Inversor


V

V
V
 Vo
i
Leyes de Kirchoff:

R1
R2

Condiciones ideales:

Función de transferencia:

Vo
R2

Vi
R1

V  V  0

UNIDAD 3: AMPLIFICADORESOPERACIONALES

Amplificadores de Señales con OPAMP:
Amplificador Inversor
Ejemplo 1:

Vi  A sent 

A

Vi

A 5
R1 R2

Vo t

-A
Ejemplo 2:

saturación
Vi  A sent 

+Vcc
A
-A
-Vcc

Vi
Vo t

A 5
R2 4R1

UNIDAD 3: AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Amplificadores de Señales con OPAMP:
Amplificador No Inversor
Leyes de Kirchoff:

Condiciones ideales:

Función de transferencia:

Vo  R2 
1  
Vi R1 

0  V  V   Vo

R1
R2

V  V  Vi

UNIDAD 3: AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Amplificadores de Señales con OPAMP:
Amplificador No Inversor
Ejemplo 1:
Vi  A sent 

A
Vi

-A

A 5

t

R2 R1

Vo
Ejemplo 2:

saturación
saturación

+Vcc
Vi  A sent 

A
-A
-Vcc

Vi
Vo

t

A 5
R2 3R1

UNIDAD 3: AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Sumador Inversor de Señales con OPAMP:

Rf
Rf
v
v 
vo  A  B  R f 
vA 
vB
RA
RB
 RA  RB 
corriente
proporcion ada
por las fuentes de
de entrada

UNIDAD 3: AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Comparador de Señales con OPAMP:

 VCC si vi   vi 
vo 
  VEE si vi   vi 

UNIDAD 3: AMPLIFICADORES OPERACIONALES

El amplificador Operacional (OPAMP):
Circuitos convertidores de Señal
El convertidor Digital/Analogico (D/A), produce una salida iguala la suma ponderada de
las entradas, donde el peso de cada entrada esta dado por la ganancia de cada canal.

Tensión de 2 valores
5VDC –> 1 Lógico
0VDC -> 0 Lógico
(Datos de 4 bits)

R0 = R0 / 20 = R0 /1
R1 = R0 / 21 = R0 /2
R2 = R0 / 22 = R0 /4
R3 = R0 / 23 = R0 /8
Rf = R3
(Resistencia mas baja de las entradas digitales)

v3

v2

v1

v0

Vout
(V)

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0,625

0

0

1

01,25

0

1

0

0

2,5

1

1

1

1

9,375

UNIDAD 3: AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Convertidor Analogico/Digital (A/D):
El convertidor Analogico/Digital (A/D), produce un conjunto de salidas con solo dos niveles
De voltaje (0 y 1), partir de un rango de voltajes a la entrada.
Vref = 5VDC
+V y –V = 5VDC
Resolución = Vref / n+1
Donde n = bits de salida
Resolución = 5 / 8 = 0,625 V

(Datos de 7...