ingenieria

Universidad Nacional del Callao
Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica
Ing. Armando Cruz Ramírez
El Amplificador Operacional (II)
Generadores de ondas con Amplificadores Operacionales
Hasta ahora nos hemos interesado en circuitos para procesar señales utilizando
amplificadores operacionales en sus diferentes configuraciones circuitales.Sin embargo
ahora les explicare como usaremos los amplificadores para aplicaciones no lineales es
decir para generadores de señales, en estas aplicaciones se utiliza retroalimentación
positiva. Cuatro de las formas de señales más comunes y útiles se describen por su
forma, estas son:
1.
2.
3.
4.

Onda cuadrada
Onda triangular
Onda diente de sierra y
Onda senoidal

Generador de ondacuadrada.- En estos generadores el opamp es forzado en operar en
la condición de saturación, Esto es la salida del opamp, oscilara respectivamente entre
+ Vsat y − Vsat , resultando en una salida de onda cuadrada. El circuito base para lograr lo
requerido es el Multivibrador Astable u Oscilador de Relajación, el cual pasaremos a
analizar a continuación.
Multivibrador Astable u Oscilador deRelajación.- El circuito mostrado es al más
sencillo generador de ondas cuadradas (circuito multivibrador), que gurda semejanza
con un circuito comparador, excepto por que en lugar de una fuente de voltaje de
entrada hay un capacitor el cual con su carga y descarga hará la vez de una fuente de
señal de voltaje de entrada.
La resistencias R1 y R2 forman un divisor de voltaje el cualretroalimenta una parte del
voltaje de salida a la entrada no inversora (+). Los diodos zener conectados espalda con
espalda controlan la amplitud del voltaje de salida y lo estabilizan a + VZ y − VZ , ya que
el voltaje de saturación de salida del opamp puede no ser simétrico, R f y C
proporcionan la regulación del circuito con el amplificador actuando como comparador.
R3 y R4 sirven para limitar lascorrientes de entrada y salida respectivamente..

Figura 1.- Circuito Multivibrador Astable
Analizaremos el funcionamiento del circuito considerando los dos estados estables del
circuito. Supongamos que el voltaje de salida del circuito ha cambiado de negativo a
1

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positivo. Ver la figura 2 para esta condición y seguir el análisis simultáneamente viendo
la figura 4.
El condensador C, se carga por I + a VUT

vo = +VZ

Voltaje
inicial vc

+
VUT = β (+ VZ )

VLT

dondeβ =

R1
R1 + R2

Figura 2
El condensador C se carga por I − desde VUT a VLT
El condensador que tiene una carga negativa VLT = − βVZ , comienza acargarse
t
positivamente hacia una tensión vc 〈 β V z . En el momento que vc = (β V + ε ) (donde ε
es un valor ligeramente positivo pero suficiente para producir el cambio de estado a la
salida), se produce la inversión en la salida, siendo ahora vo = −VZ .
La tensión en la entrada (+) del opamp pasa a ser VLT = − βVZ y el condensador
comienza a descargarse (cargarse en sentido contrario) verfigura 3, Al llegar a
vc = − β VZ − ε , se produce de nuevo la inversión en la salida pasando ahora a ser
vo = +VZ .

vo = −VZ

Voltaje
inicial
+ VUT

vc

VLT = β (− VZ )
+
dondeβ =

R1
R1 + R2

Figura 3

2

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El procesose repite ininterrumpidamente obteniéndose la forma de onda indicada en la
figura 4.
vo , vc
vo vc

VUT

+ VZ
= β (+ VZ )

VLT = β (− VZ )
− VZ
T

2

T

Figura 4
El funcionamiento del multivibrador astable podemos resumirlo de la siguiente manera:
1. Cuando vo = +VZ , C se carga desde VLT → VUT y la salida cambia de vo → −VZ
2. Cuando vo = −VZ , C se descarga desde VUT → VLT...