Circuitos No Lineales Con Amplificadores Operacionales

1.- Circuito limitador de amplitud.

Actividades:
Sea el circuito de la figura I, elija los valores de las resistencias de modo que la ganancia en la región lineal sea de 10 y las tensiones delimitación sean 6V y 4V respectivamente.

Figura I. Circuito limitador de amplitud.

Para la región lineal dado que la ganancia debe ser de 10, tenemos:



Si se toma un valor de R1=1KΩentonces:



Para la región no lineal limitada positivamente, si Vi>R4 para hacer tender la componente alterna en la salida a cero podemos observar que el paralelo va a tender a R4, por lo quepodemos simplificar a:

Despejando R2 de la ecuación:

Sustituyendo Rf y asumiendo R4=1KΩ para cumplir el criterio antes expuesto, se tiene:

De la región no lineal limitada negativamente,con Vi>0V para un Vo-=-4V tenemos:

Análogo al procedimiento anterior, partiendo del criterio de que R1+Rf>>R4 para anular la componente alterna en la salida, podemos observar que el paralelo va atender a R4, por lo que podemos simplificar a:

Despejando R3 de la ecuación:


A continuación, se muestran las graficas de Vi, V1, V5 y Vo para una señal sinusoidal de entrada de 1Vp deamplitud y 200Hz:


Grafica 1. Vi.

Grafica 2. V1.


Grafica 3. V5.

Grafica 4. Vo.

Grafica 5. Vi y Vo.
Se cambio la entrada por una onda triangular de 0,5Vo y 300Hz, nuevamente segrafica Vi, V1, V5 y Vo.

Grafica 6. Vi.

Grafica 7. V1.

Grafica 8. V5.


Grafica 9. Vo.

Grafica 10. Vi y Vo.


Finalmente, para una sinusoide de entrada de 2Vp y 400 Hz defrecuencia, se obtuvo la curva de transferencia.

Grafica 11. Curva de transferencia de un circuito limitador de amplitud.

Variando la frecuencia de la entrada se observaron los efectos en la salida:Grafica 12. Señal de entrada sinusooidal de 1V pico y 1MHz.


Grafica 13. Señal de entrada sinusoidal de 1V pico y 1 Hz.
2.- Circuito con zona muerta.
Se simulo el circuito que se muestra a...