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Curs d’Amplificadors Operacionals
Departament d’Electrònica Enginyeria La Salle
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Índice 1. Conceptos básicos 2. Aplicaciones varias
3. Clasificación actual 4. Bibliografía
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1.1 Conceptos básicos
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1.2 Esquema interno Amplificador Operacional
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1.3 Configuraciones Básicas
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1.4 Esquema inversor / no-inversor
- En este circuito tenemos realimentación negativa. - La ganancia viene dada por la relación R2/R1
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1.5 Sumador inversor / no-inversor
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1.6 Diferentes tipos de restadores
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1.7 Ejemplos
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1.8 Ganancia en función de la frecuencia
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1.9 Relación Amplificación - B
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2.1 Partidor de fase Amplitud Salida 1 = Amplitud Salida 2
(pero con fases opuestas)
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2.2 Amplificador a volumen constante
- Realimentación mediante Q1 y R3. - C2 estabiliza el circuito. - R1 determina el margen de señales admitidas. - C1 determina la constante de tiempo del control automático de ganancia del circuito
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2.3 Amplificador sintonizado (aceptador)
- Configuración inversora. - Filtro doble T - Fo -> gran amplificación realimentación despreciable - Resto de frec. -> ganancia muy pequeña por la realimentación negativa. R2 = R3 = 2*R4 C2 = C3 = 1/2 * C4 Fo = 1/6.28 * R2 * C2
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2.4 Filtro rechazador - Fo determinada por la red doble T(R2, R3, R4, R5, C1, C2, C3) - R5 ajusta la banda de rechazo.
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2.5 Filtro P.B variable 2,2 - 24khz
- Ganancia = 1 a frecuencias por debajo de Fc - Frecuencia de corte = cuando la tensión de salida cae-3 dB - R2 = R3 = 100K 2.2 Khz R2 = R3 = 0 24 Khz
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2.6 Filtro P.B. Variable 235 Hz - 2,8Khz
- Ganancia = 1 a frecuencias por debajo de Fc - Frecuencia de corte = cuando la tensión de salida cae-3 dB - R2 = R3 = 100K 235 Hz R2 = R3 = 0 2.8 Khz
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2.7 Fuente de tensión variable (3-15v)
- Vref = 3 V - Cuando el Pote R4 se encuentra en la posición + cercana al emisor, gran realimentación Real. neg. Ganancia = 1 - Cuando a R4 la llevamos a la posición contraria, real. neg. muy baja Ganancia = 5 Vout = 15 V
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2.8 Generadores de onda (cuadrada)
- Aquí, la frecuencia la seleccionamos mediante el potenciómetro que se encuentra a la salida de la pata no-inversora del amplificador. - Este circuito incorpora un potenciómetro con el cual controlamos la amplitud de la salida.
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2.9 Óhmetro - Etapa amplificadora inversora.
- Fondo escala 1Kh ..10Mh - Amplificación = f(R6..R10) - Generador de tensión de 1V
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2.10 Generador de onda cuadrada (variable)
- IC1 integrador - IC2 comparador - La frec. de trabajo se selecciona mediante R1 y C1 - R6 varia Vout = 11 Vpp max
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2.11 Generador acoplable al circuito anterior
- Amplificador no inversor. - Si tenemos señal cuadrada a la entrada, debido a la matriz de diodos y resistencias, se va reduciendo la pendiente de la rampa.
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2.12 Oscilador - La salida puede variar entre 0 y 5 V mediante el pote R7 - Dispone de filtro doble T - Generador de onda sinusoidal de 1Khz
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2.13 Oscilador con selector de frecuencias
- Generador de onda cuadrada. - S1 = 500 Hz - S2 = 670 Hz - S3 = 760 Hz
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2.14 Selector de tono - En lo único que difiere este circuito con el anterior es con la inclusión de R4, C2 y el altavoz a la salida del AO para oír la frecuencia elegida.
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2.15 Generador de ondas cuadradas variable
- En semiciclos positivos C1 se carga a través de R3,D1 y R4 - En semiciclos negativos C1 se carga a través de R3,D2 y R4 - Mediante R4 podemos modificar el duty cycle de la señal de salida.
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2.16 Multivibrador biestable
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2.17 Multivibrador biestable (2)
- Este esquema es similar al anterior con la diferencia que sólo tiene una toma de tensión debido al divisor de tensión creado entre R2 y R3.
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2.18 Multivibrador monoestable
- C1 hace que conmute Q1 para cambiar la salida. - C1 se carga/descarga a través de R3
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2.19 Ejemplos de aplicación
- Estas son algunas aplicaciones para las que podemos usar el oscilador básico visto anteriormente. - El motivo por el cual estos circuitos oscilan es debido a la variación del valor de resistencia del sensor TH y R1 utilizado.
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2.20 Ejemplos aplicación (2). Alarma
- Adaptación del circuito oscilador de relajación básico. - Una vez conectado el circuito, S4 lo reinicia.
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2.21 Detectores de temperatura
- Estos dos circuitos comparten el sensor de temperatura. Sólo se diferencian en la pata del amplificador operacional en la cual la conectamos. - Hace un buen día.
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2.22 Diversos detectores - LDR: si luz = R si luz = R
- PTC: si TEMP = R si TEMP = R
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2.23 Esquema interno de un DAC
Vo = - ( Ii)*Ro Ii = bi * Vref / Ri i=0
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2.24 Conmutador activado por voz
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3.1 Clasificación actual
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3.2 Clasificación actual (2)
AMPLIFICADORES DE SEÑAL ( 100 MHz) Precision Vi offset 500 V Low Noise Vn 10 V/Hz Low Power Iq 1 mA MicroPower Iq 50 A Low Voltage Vs 2.7 V Wide Bandwith Ancho de banda 5 Mhz Low bias current Ib < 100 A
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3.3 Clasificación actual (3)
AMPLIFICADORES DE ALTA VELOCIDAD ( 50MHz) Voltage Feedback Max Operating Supply > +15 V Max Operating Supply +15 V Current Feedback DSL Drivers and Receivers Special Functions for High Speed Amplifiers
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3.4 Clasificación actual (4)
AMPLIFICADORES DE POTENCIA Power Amplifiers High Current High Voltage Audio Power Amplifiers Class AB Class D PWM Solenoid/Valve Drivers
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3.5 Clasificación actual (5)
AMPLIFICADORES DE INSTRUMENTACIÓN Difference Amplifiers Instrumentation Amplifiers Digitally Programmable Gain Amplifiers 4-20mA Current Loop Amplifiers
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3.6 Clasificación actual (6)
FUNCIONES ESPECIALES PARA AMPLIFICADORES Isolation Analog Amplifiers Voltage-Controlled Gain Amplifiers Switched Gain Amplifiers Transconductance Amplifiers
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3.7 Clasificación actual (7)
COMPARADORES General Purpose High Speed Low Voltage Low Power
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4. Bibliografía LIBROS "110 proyectos con amplificadores operacionales integrados” "Unique IC Op-Amp Applications” "Designing with operational amplifiers” Catálogo de Texas
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