Fundamento De Electronica

Introducción.
En esta práctica se analizaran tres diferentes configuraciones de circuitos con amplificadores operacionales, los cuales dependiendo de su forma de configuración, realizaran diversas tareas, los tres arreglos a analizar serán: el circuito integrador, el circuito derivador, y el rectificador de precisión de media onda, de los cuales se detalla su funcionamiento a continuación.Circuito integrador: Un circuito integrador realiza un proceso de suma llamado "integración". La tensión de salida del circuito integrador es proporcional al área bajo la curva de entrada (onda de entrada), para cualquier instante.
Si diagrama es el siguiente:

En otras palabras su tensión de salida es proporcional a la integral en el tiempo de la tensión de entrada.
Y no es útil en diversasaplicaciones, por ejemplo en un acelerómetro nos devuelve una señal proporcional a la aceleración de un objeto.
Aplicada a un integrador, se obtiene la velocidad de dicho objeto. Volviendo a integrar se obtiene la posición.
Circuito derivador: Un derivador es un circuito en el que la señal de salida es proporcional a la derivada en el tiempo de la señal de entrada. En otras palabras la salida esproporcional a la velocidad de variación de la señal de la entrada.
Su diagrama es el siguiente:

Rectificador de precisión operacional de media onda.
En un rectificador de media onda común como el que se muestra en la figura, se tiene que el voltaje Vo es menor que la señal de entrada.
Grafica de Vo
Grafica de Vo

Circuito rectificador.
Circuito rectificador.

Para solucionar eseinconveniente se utiliza un circuito rectificador con un amplificador operacional, haciendo que cuando la señal Vi es positiva, la tensión de salida del operacional se eleva para compensar la caída de tensión en el diodo.
Cuando la señal en Vi es negativa, el diodo no conduce, y el operacional queda en bucle abierto (sin realimentación). En estas condiciones la resistencia RL mantiene la tensión desalida del rectificador a cero. Al mismo tiempo, la salida del operacional se satura negativamente.
Su diagrama es el siguiente:

Rectificador de precisión operacional de onda completa.
En el rectificador para instrumentación de onda completa, para lograr obtener una salida totalmente rectificada, se ponen unos elementos adicionales al rectificador de media onda que ya se conoce
Enel rectificador de media onda, en el ciclo positivo de la entrada, el diodo 2 no conduce, y no se obtiene la señal a la salida.
En el diagrama la resistencia Ra esta conectada entre la entrada Ven y la entrada no inversora del segundo operacional.
La salida del segundo operacional entonces entrega una señal negativa (El semiciclo positivo de la señal de entrada se invierte una vez)
También la señal desalida del primer operacional se aplica a la entrada del segundo operacional. En este caso el semiciclo negativo de la señal de entrada se invierte en el primer operacional y se vuelve a invertir en el segundo. Y el ciclo se vuelve a repetir.
De esta manera se obtiene un rectificador de onda completa.
Su diagrama puede ser:

Circuito Integrador

Para obtener la salida, hay que tener en cuenta lacarga (Q) almacenada entre las placas del capacitor.
Q=ICdt
Al ser Ii=-IC

Q=-Iidt
Definiendo la carga (Q) en función del voltaje (VC) y la capacitancia del capacitor:
Q=VC*C
VC=QC=-1CIidt
Ii=ViRi
Por lo tanto se obtiene:
Vc=Vo=-1RCVidt

CIRCUITO PRACTICA |
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RESULTADO OSCILOSCOPIO |
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Circuito simulado.

Resultado.



Circuito Derivador

Como IC=IiIC=Cddt(VC)

IC=-Io

VC=Vi
El voltaje de salida (Vo) será:
Vo=IC*R

Finalmente se obtiene
Vo=-RCddtVC=-RCddt(Vi)

CIRCUITO PRACTICA |
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RESULTADO OSCILOSCOPIO |
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Circuito simulado.



Rectificador de precisión media onda

Cálculos | Rectificación de Onda |
Como:Ii=ViR1Vo=-I*R2Por lo tanto se tiene que:Vo=Vi-R2R1 | |

CIRCUITO PRACTICA |
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RESULTADO OSCILOSCOPIO...