Acondicionamiento De Señales Analógicas

Acondicionamiento de señales analógicas
Definición
Las señales obtenidas de los sensores y transductores que se usan en los sistemas de medición, tienen que ser procesadas y adaptadas para poder pasarlas a la siguiente etapa.
Este proceso de adaptación es lo que se conoce como acondicionamiento de la señal y como ejemplo de estos cambios se pueden mencionar los siguientes:
La señal del sensor otransductor es demasiada pequeña, por lo que hay que amplificarla para que se pueda acoplar en la siguiente etapa
La señal tiene interferencias no deseadas, lo cual puede ser muy común cuando los transductores no tienen un buen aislamiento eléctrico
La señal del transductor es de tipo analógico y hay que acoplarla a un sistema digital, por lo que habrá que pasarla por un conversor analógico-digital
La salida del transductor no tiene la impedancia adecuada para la siguiente etapa, lo que causaría pérdida de la señal de salida
La señal del transductor es un voltaje de DC y hay que cambiarlo a pulsos
En las primeras etapas de los sistemas de instrumentación es común que se tengan que acoplar y adaptar señales de corriente y de voltaje que sean proporcionales
La señal de salida deltransductor no es lineal, por lo que es necesario hacer una corrección
Este acondicionamiento de las señales de los transductores puede ser simple o complejo y hay elementos y configuraciones estándar para su tratamiento.
EL TRANSISTOR
Los transistores son dispositivos semiconductores que debido a sus características de operación pueden desarrollar varias funciones principales. Una es de amplificador deseñales, otra es de ser un circuito de conmutación, es decir, un interruptor (switch) electrónico, de oscilador y también puede ser un rectificador de señales.
Los transistores están formados por tres capas semiconductoras que forman dos uniones bipolares y que pueden tener un orden P-N-P o N-P-N, por lo que en el diseño de circuitos son considerados como elementos activos, a diferencia de loselementos pasivos formados por condensadores, resistencias y bobinas.
Cada capa tiene su nombre, por lo que el transistor tiene un colector (c), un emisor (E) y una base (B). Los transistores pueden tener diferentes encapsulados y su representación para el diseño de circuitos se muestra a continuación.

Los transistores, gracias a las tecnologías de integración, se han vuelto el principal componentede todos los circuitos integrados. Las compuertas digitales, los microprocesadores y todo tipo de circuito integrado están compuestos de millones de transistores microscópicos.
Polarización del transductor
Como la polarización de los dos tipos de transistores bipolares es diferente, empezaremos por diferenciar su diagrama eléctrico.

Independiente a que la elaboración de los transistores NPN es mássimple, su uso puede estar definido por los criterios de diseño del circuito, ya que usándolo como switch, si el estímulo es un 1 convendrá usar un NPN y si el estímulo es un O entonces la elección será un PNP.
La operación de un transistor se basa en los siguientes conceptos

La unión Base-Emisor se comporta como un diodo
Una corriente de Base solamente fluye cuando el voltaje S-E es mayor a 0.7Volts
La corriente del Colector es igual a la corriente de Base aumentada por la ganancia del transistor, llamada hFE
Se necesita incluir una resistencia en serie con la Base del transistor para limitar su corriente y evitar dañarlo
En un extremo de operación, el transistor entraría en estado de saturación, lo que causaría un VCE de O volts y un comportamiento de switch
La corriente del Emisor esigual a IC + lB y como lB es muy pequeña se puede suponer que IE=lC

En el diagrama se muestran las dos rutas de corriente, lB e lC que se logran con componentes estándar. El transistor, por ejemplo, puede ser un MPS2222A o un BC548. La corriente de Base es la que controla la corriente del Colector.
Cuando el interruptor se cierra, la pequeña corriente de Base fluye y prende el LED B con una...