Aplicaciones Circuito Primero Orden

DIFERENCIADOR.

Esta aplicación fue una de las más populares de los amplificadores operacionales en las primeras generaciones de computadores. El principio de funcionamiento es sencillo: una señalingresa a través del capacitor C, y se obtiene a la salida la derivada de la señal de entrada, como se muestra en la Figura 7. Esto se puede demostrar fácilmente si tenemos en cuenta los preceptosdel AO ideal, y aplicamos adecuadamente los conceptos de condiciones iniciales y finales del elemento de almacenamiento.

Figura 7. Esquema básico de un diferenciador
Suponiendo que el capacitor sehalla cargado con un voltaje inicial Vo, aplicaremos LCK en el nodo B:
I3+I4=0
CdVC(t)dt+Vot-VBRf=0
Vot=-Rf*C*dVC(t)dt
Por otro lado, sabemos que el voltaje en el capacitor VC(t) esVct=V∞+V0-Vse-tRC
Tendremos por tanto:
Vot=-Rf*C*ddtVs+V0-Vse-tRC
Vot=-Rf*C*ddtVs+V0-Vse-tRC
Vot=Rf*C*1RCV0-Vse-tRC
Vot=RfRV0-Vse-tRC
Como una demostración, con el generador de señales introducimos a la entradauna onda triangular (rojo); a la salida deberíamos tener un tren de pulsos (azul). En efecto, éste es el resultado que se obtiene:

Simulación 4. Diferenciador
Los diferenciadores son muyversátiles en cuanto a las señales que pueden diferenciar. Así, si tenemos a la entrada una señal sinusoidal, obtendremos a la salida una señal sinusoidal; si a la entrada tenemos un diente de sierra dependiente ‘m’, a la salida tendremos pulsos de un valor ‘m’; y finalmente si a la entrada tenemos una onda cuadrada, a la salida tendremos una salida de cero.

Unidad de flash fotográfico

Una unidad deflash fotográfico constituye un ejemplo típico de aplicación de circuito RC. Esta aplicación aprovecha la propiedad del capacitor para oponerse a cambios abruptos de tensión. En la Figura 1 se tieneun circuito simplificado. Éste consta en esencia de una fuente de alta tensión de corriente continua Vs, un resistor limitador de corriente grande R1, y un capacitor C en paralelo con la lámpara...