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TEMA 9:
CIRCUITOS INTEGRADOS FRECUENTEMENTE
UTILIZADOS EN INSTRUMENTACIÓN

Bibliografía:
Sensores y acondicionadores de señal
Pallás Areny, R.
Marcombo, 1994
Instrumentación electrónica moderna y técnicas de medición
Cooper, W.D. y otro
Prentice-Hall, 1990
Componentes electrónicos
Siemens
Marcombo,1987
Hojas de características de los fabricantes

Juan Enrique García Sánchez, Marzo2003
Dpto. de Ing. Eléctrica, Electrónica y Automática.
Universidad de Castilla – La Mancha

Circuitos integrados frecuentemente utilizados en instrumentación

Juan Enrique García Sánchez, Marzo 2003

INTRODUCCIÓN
En el mercado existen numerosos circuitos integrados monolíticos con multitud de aplicaciones en
instrumentación electrónica. El uso de estos circuitos facilita enormementelas tareas de diseño de muchos
circuitos de medida y transmisión de señales. Algunos de ellos han sido introducidos en capítulos
anteriores; es el caso de los amplificadores de instrumentación integrados.
En este capítulo estudiaremos, desde un punto de vista fundamentalmente aplicado, algunos circuitos muy
utilizados en instrumentación que genéricamente se pueden denominar:
Amplificadores deaislamiento.
Transmisores de señal en forma de corriente.
Convertidores tensión – corriente
Receptores de lazo de corriente.
Convertidores RMS – DC.
Se trata en todos los casos de circuitos integrados con amplias posibilidades de configuración, muy
versátiles en cuanto a sus aplicaciones y buenas características de precisión y estabilidad.
Además, los fabricantes proporcionan, en las hojasde características de estos productos, una información
muy detallada sobre su estructura interna, prestaciones y limitaciones, posibles configuraciones, ajustes y
ejemplos de aplicación muy útiles e ilustrativos de las posibilidades de los circuitos.
En este capítulo se describirán, a modo de ejemplo, algunos componentes de este tipo de la firma BurrBrown al considerar que son unos de los másutilizados en este ámbito.

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Circuitos integrados frecuentemente utilizados en instrumentación

Juan Enrique García Sánchez, Marzo 2003

AMPLIFICADORES DE AISLAMIENTO
Son muchas las ocasiones en las que es preciso medir una tensión en modo diferencial con una componente
en modo común muy elevada. En la figura se muestra un ejemplo. Se trata de medir la corriente de
alimentación de unmotor de alterna.
Aunque existen otras soluciones (sensor de efecto Hall, por ejemplo), es muy frecuente optar por introducir una
resistencia calibrada (shunt) de pequeño valor en la línea y medir la tensión en sus bornes.
Los amplificadores diferenciales, utilizados hasta el momento, no soportan tensiones en modo común
superiores a unos 10V. Además, es preferible que el circuito de potencia yel que procesa la señal estén lo más
aislados posible. Es una forma de proteger la integridad del circuito electrónico frente a defectos en el circuito
de potencia que se podrían propagar, a éste y otros circuitos de acondicionamiento con masas comunes,
provocando efectos devastadores.
+VCC1
-VCC1
+VCC2
-VCC2
VAC

+
∼100mV

ACOPLAMIENTO

En un amplificador de aislamiento (AA)existe una separación
óhmica entre la etapa de entrada y la de salida. Este aislamiento
debe tener alta tensión de ruptura y pocas fugas, es decir, alta
resistencia y baja capacidad (1012 Ω o más y 10 pF como máximo).
Por tanto, el terminal de referencia de la etapa de entrada (masa de
entrada) está separado óhmicamente del terminal de referencia de
la etapa de salida (masa de salida).

RSHUNTVD
VCM

VO

VISO

El acoplo entre las dos etapas puede ser óptico, capacitivo,
VCM
V


inductivo o basado en técnicas de modulación/demodulación. Los
VO = Ganancia ⋅  VD +
+ ISO 
CMRR IMRR 

AA con acoplo óptico son los que presentan mejores características
y, además, son inmunes a las interferencias electromagnéticas (que tampoco generan).
En los AA, la función de...