El Op - Amp Como Comparador De Ventana

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE REYNOSA
A 19 de Marzo del 2012
ELECTROMECÁNICA 8º SEMESTRE
CONTROL AUTOMÁTICO DE PROCESOS
Ing. Roberto Fragoso Ramírez
EQUIPO 1:
José Isaac Garay (08580750)
Victor Uriel Sanchez Durán (08580778)
Jorge López Muñoz (08580774)

PRÁCTICA #1.
EL OP-AMP COMO COMPARADOR DE VENTANA.

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA.Elaborar un circuito en el protoboard mediante amplificadores operacionales y un transistor, que funcione como un comparador básico, después, adaptarlo para que se utilice como comparador de ventana.
ASPECTO TEÓRICO.
Comparador básico.
Un Amplificador Operacional puede ser utilizado para determinar cual de dos señales en sus entradas es mayor. (Se utiliza como comparador).
Basta con que una deestas señales sea ligeramente mayor para que cause que la salida del amplificador operacional sea máxima, ya sea positiva (+Vsat) o negativa (-Vsat). Esto se debe a que el operacional se utiliza en lazo abierto (tiene ganancia máxima).
La ganancia real de un amplificador operacional es de 200,000 o más y la fórmula de la señal de salida es: Vout = AOL (V1 – V2)
Donde:
- Vout = tensión de salida
-AOL = ganancia de amplificador operacional en lazo abierto (200,000 o más)
- V1 y V2 = tensiones de entrada (las que se comparan)
Vout no puede exceder la tensión de saturación del amplificador operacional, sea esta saturación negativa o positiva. (Normalmente este valor es unos 2 voltios menos que el valor de la fuente (V+ ó V-)
Del gráfico se ve que el valor de la entrada en V2 es mayor quela de V1 (que se utiliza como referencia y tiene un valor fijo), hasta que en un momento t1, V2 cambia y ahora es menor que V1.

Como V2 está conectado a la entrada no inversora del operacional, la salida (Vout) está en saturación positiva, hasta que llega a t1, en donde la salida ahora está en saturación negativa.
Comparador No inversor.
En este comparador la tensión de referencia se aplica ala entrada inversora, y la señal a detectar será aplicada a la entrada no inversora. La tensión de referencia puede ser positiva o negativa.
- Si la señal a detectar tenga una tensión superior a la tensión de referencia, la salida será una tensión igual a +Vsat (tensión de saturación positiva).
- Si la señal de entrada tiene una tensión inferior a la señal de referencia, la salida será igual a-Vsat (tensión de saturación negativa)
Comparador Inversor.
En este comparador la tensión de referencia se aplica a la entrada no inversora, y la señal a detectar será aplicada a la entrada inversora. La tensión de referencia puede ser positiva o negativa.
- Si la señal a detectar tenga una tensión superior a la tensión de referencia, la salida será una tensión igual a -Vsat (tensión desaturación negativa).
- Si la señal de entrada tiene una tensión inferior a la señal de referencia, la salida será igual a +Vsat (tensión de saturación positiva).

Comparador de ventana.
Un comparador de ventana permite saber si una señal o nivel de tensión está dentro o fuera de un límite aceptable de voltajes previamente definido.
Con ayuda de un comparador (amplificador operacional) que controle elnivel de voltaje superior y otro comparador que controle el nivel de voltaje inferior, se puede implementar un comparador de ventana.
El nivel de tensión / voltaje que se desea censar (Vin) se aplica a la entrada inversora del amplificador operacional que controla el límite superior (ver Vh) y también a la entrada no inversora del amplificador operacional que controla el límite inferior (verVL).
Estableciendo el voltaje límite superior y el voltaje límite inferior en los terminales Vh y Vl, se define el rango de voltajes para el cual la salida del comparador de ventana estará activa.

Comparador de ventana con dos amplificadores operacionales
La lámpara sólo se encenderá cuando la salida de los amplificadores operacionales sea un nivel bajo.

Formas de onda de la salida y...