AMPLIFICADOR OPERACIONA1L trz

8/15/2019 AMPLIFICADOR OPERACIONA1L trz

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Amplifcadores Operacionales


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Amplifcadores Operacionales EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL:

Algunos tipos de AO clasifcados por prestaciones:

Uso general: LM!"# LM$%"# &L%'"# &L%'(Para Alta )recuencia: LM$"'# uA"*Para Instrumentaci+n: LM$("# uA(*De precisi+n: uA"!# LM$("Comparadores : LM$""# LM$$,# LM$,$De -anancia programa.le: uA/# LM!(*%

De potencia: uA,"De alta tensi+n: L0%%%!

Algunos circuitos integrados deri1ados del AO de inter2s pr3ctico:

LM*** &empori4ador de prop+sito generalLM*// Oscilador controlado por tensi+n

AD/$$ Multiplicador de .a5o precioAD/$, -enerador de ondas senoidalesAD/$% Con1ersor tensi+n6)recuencia7R6("*A PLL 8Con1ersi+n )91 19); ase6Loc?ed LooLM*/* PLL 8Con1ersi+n )91 19);


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EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL:

Algunos )a.ricantes rele1antes:

LM National @emiconductor 8BnationalBcom;

&L &eas Instruments 8BtiBcom;

uA Fairc>ild 8>ttp:99B)airc>ildr)Bcom9>ome9de)aultBasp;

NE9@E @ignetics 8BsigneticsBcom;

7R Ear 8BearBcom;

MC Motorola 8e6BmotorolaBcom;

@e sugiere la consulta de estas p3ginasB8pBeB la de &eas Instruments trae muc>a in)ormaci+nso.re AO;


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LM!"Amplifcador operacional de prop+sito general

LM!"

EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL: E5emplos caractersticos

ENCAP@ULADODIP6'


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TL081 y TL082

Amplifcador operacional con entrada FET

&L%'"

8; Fi5arse ue el &L%'" es compati.le

e intercam.ia.le con el LM!"

&L%'(

8; El &L%'( tiene dos &L%'" en elmismo encapsulado

EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL:


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ELEC&RGNICA H@ICA

"J PAR&E: Fundamentos de Electr+nica Anal+gica 8"er uso de la Electr+nica;

O.5eti1o: Mane5ar etraer inormación presente en una magnitud el2ctrica

@eKal con in)ormaci+n

@ensor# Antena#

Circuito

Anal+gico

AmplifcarFiltrarAislar

Normali4arCon1ersiones 8191# 9i# i91# 19)# )91#BBBB;Captura de picoBBBBB

tEJEMPLO:

&ratamientoAnal+gico@eKal AM

8D2.il# antena;

@E

Alta1o48@eKal Fuerte;

ELEMEN&O CLAEEN ELEC&RGNICAANALG-ICA:

AMPLIFICADORELEC&RGNICO


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IDEA@ H@ICA@ DE AMPLIFICACIGN

AMPLIFICADOR

6U@

6UE

ue es un amplifcadorDispositi1o capa4 de ele1ar el ni1el de potencia de

una seKalB8En nuestro caso el2ctrica: o I;

Fuente de seKal8In)ormaci+n;

Carga

RL

O.5eti1o ideal

PE = %

P@ = Q8Entiendase# la ue seuiera;

La in)ormaci+n en la )uente de seKal puede estar presente en )ormade tensi+n 8E; o en )orma de corriente 8IE;B

A la salida 8en la carga;# la in)ormaci+n se puede entregar 8conmaor potencia; pero en )orma de tensi+n 8@; o de corriente 8I@;B

Las com.inaciones se recogen en la siguiente ta.la:


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tContinua

t

@enoidal

tAr.itraria

La tensi+n 8E; o la corriente 8IE; de entrada a un amplifcadorpuede tener una )orma cualuieraB

REPRE@EN&ACIGN EN EL &IEMPO

El an3lisis del amplifcador podramos >acerlo en el an3lisis deltiempo podramos utili4ar >erramientas mu c+modas de an3lisis

88pBeB &rans)ormada de Laplace;B

No o.stante# en electricidad es >a.itual el an3lisis de circuitoslineales con ecitaci+n senoidal 8an3lisis comple5o en &eora decircuitos;B Parece a priori ue la seKal senoidal es un caso muparticular de seKal no necesariamente un amplifcador tiene ue

tra.a5ar con seKales senoidalesB

Pero recordemos:


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tContinua

t

@enoidal

tAr.itraria

REPRE@EN&ACIGN EN EL &IEMPO

REPRE@EN&ACIGN EN

FRECUENCIA8E@PEC&RO;

) ContinuaDC

)

@enoidal)"

) Ar.itraria

)" )(DC

En el mundo de la Electr+nica Anal+gica# las representaciones en)recuencia son muc>o mas c+modas 8pBeB Msica#comunicaciones# etc;B

En una primera aproimaci+n supondremos ue la entrada alamplifcador es senoidal de una )recuencia gen2ricaB

&odo el estudio ser3 13slido# si suponemos el amplifcador unelemento lineal8SSS CUIDADO si saturamos el amplifcador TTT;


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NCP ""

–

Pueden confgurarse para reali4ardi)erentes operaciones 8@uma# resta#di)erenciaci+n e integraci+n;B

– Los primeros se construeron con

13l1ulasB – En ",/% Ro.ert B Vidlar desarrolla el

primer operacional en c>ip de silicioB –

En ",/' Fairc>ild saca al mercado elµ!" – El uso intensi1o de los AO >a

pro1ocado ue .a5en dr3sticamente

de precioB

mplifcadores operacionales


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NCP "(

– Para construir circuitos con AO# en la

inmensa maora de los casos# no esnecesario conocer el )uncionamientointerno del dispositi1oB

– Amplifcador de 1olta5eB

o i Loc

s s i o L

v R R A

v R R R R=

+ +s

Rs

Ri

1i6

Aoc1i

1o6

Ro

RL


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NCP "$

a1

D

rord

61D

6

1O

• a → ∞• rd = ∞

• ro = %

• 1o= a1D = a81P61N;

AO Ideal

iN = %

P

iP =%

N

0O D N P v

v v va

= ≈ ⇒ =


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NCP "!

Circuitos con realimentaci+nnegati1a

2 1

1 2 1 2

N I O

R Rv v v

R R R R= +

+ +

( )O P N v a v v= −

2 1

1 2 1 2

O I O

R Rv a v v

R R R R

= − − ÷+ +

( )

2 2

11 2 1

1

O

I

v R R A

v R R R R

a

−= = ≈ −

+ +

R2

R1

ViVo

AO

Amplifcador in1ersor ideal

2

1

limideal

a

R A A

R→∞= = −

Amplifcador in1ersor


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NCP "*

Amplifcador no in1ersor

1

1 2

N O

Rv v

R R=

+ P I v v=

( )O P N v a v v= − 11 2

O I O

Rv a v v

R R

= − ÷+

1 2 2

1 1 1

1 2

11

1

O

I

v R R R A

Rv R Ra R R

+= = ≈ = +

+ +

Amplifcador no in1ersor ideal

2

1

lim 1ideal

a

R A A

R→∞

= = + ÷

R2

R1

Vi

Vo

AO


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NCP "/

@eguidor de tensi+n

ViVo

AO

Es un amplifcador no in1ersoren el ue R" = ∞ R( = %

La ganancia del circuito es A = "por lo ue 1O = 1I

Es un circuito mu adecuado para reali4aradaptaci+n de impedancias se comerciali4a.a5o el nom.re de W.uXerY 8e5B HUF6%$ de

Analog De1ices;


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NCP "

n3lisis de otras confguraciones 8AO ideAmplifcador sumador

1 2 3 R R R Rf i i i i+ + =

Utili4ando el concepto de corto

1irtual entre 1P 1N o.tenemos

31 2

1 2 3

1 2 3

1 2 3

0 00 0 O

f

f f f O

v vv v

R R R R

R R Rv v v v

R R R

− −− −+ + =

= − + + ÷

vov3

v2

v1

Rf

R3

R2

R1

AO


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NCP "'

Amplifcador restador

vo

v2

v1

R2

R3

R1

R4

AO

Aplicando el principio de superposici+n1O = 1O" 1O(# donde 1O" es 1O con 1( = %

1O( es 1O con 1" = %

2 2

1 1 2

1 1

2 4

2 2

1 3 4

1

2 2

1 2 2 1

31

4

1

1

1

1

O O P

O

O O O

R Rv v v v

R R

R Rv v R R R

R

R Rv v v v v

R R

R

= − = + ÷ ÷

= + ÷ ÷ + + ÷ ÷= + = −

÷+ ÷


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NCP ",

Di)erenciador

VoVi

C

R

AO

( ) 0

0

( )( )

C R

O I

I O

i i

vd C v

dt R

dv t v t RC

dt

=

−− =

= −

Integrador

VoVi

C

R

AO

( )

0

00

( ) 1 ( )

1( ) ( ) (0)

R C

I O

O I

t

O I O

i i

v d C v

R dt

dv t v t dt RC

v t v d v RC

τ τ

=

−= −

= −

= − +∫


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NCP ("

Filtros acti1osFiltro paso .a5o con ganancia

C1

R2

R1

+

-

Vs1

2

1 2

1( )1

o

i

V R H sV R R Cs

= = −+

Para )recuencias .a5as podemos ignorar la impedandel condensador el circuito )unciona como un

amplifcador in1ersorB

2

1

2

1

o

o

R H

R

w R C

= −

=a )recuencia de corte es auella para la ue se producena cada de 6$ dH entre la seKal de entrada la de salidaB

20logo o

i i

V V dB

V V

= ÷ ÷


22/23

FIN DE LA PRESENTACION


23/23

ING. MSC. SALVADOR

LORITE GOMEZ

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