CIRCUITOS CON AMPLIFICADORES OPERACIONALES

APLICACIONES LINEALES DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

Las aplicaciones lineales del A.O. se tienen cuando trabajando en lazo cerrado serealimenta negativamente

Para el análisis de estos circuitos se considera el A.O. ideal, es decir,fundamentalmente:

Z¡ == ec

Zo = O

Esto lleva consigo que consideremos las entradas inversora y no inversora en

cortocircuito virtual, o sea que ambos terminales tienen igual tensión, dado que la

impedancia de entrada es infinita y por tanto no puede circula corriente entre ellas, por lo•

que la caída de tensión entre ambas es nula.

Es fundamental que se tenga presente ésto para analizar cualquier circuito de este

tipo: Vx = Vy Ix = Iy= O

Los montajes para aplicaciones lineales del A.O. fundamentales, son:

AMPLIFICADOR INVERSORAMPLIFICADOR NO INVERSORAMPLIFICADOR SUMADOR INVERSORAMPLIFICADOR SUMADOR NO INVERSORAMPLIFICADOR RESTADORAMPLIFICADOR DERIVADOR O DIFERENCIADORAMPLIFICADOR INTEGRADOR

1. AMPLIFICADOR INVERSOR

:1,+v

~----L---------OVo

Qb~"'r: ..(f x z: u7 z: o I 7 ~ -l~ u] JIl.. 0..J-~V7A UK-Le..cX a..JQ. o... ,(..U..CtJc.t.

T, z: Tz) ']a. {-~ »L A. O. liLo eMÍm La. rLorn......te ta.~ -ffV.4W'

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R, R,

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R, 1<7- I

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~~ - az- t: A (fCU-Aau,..c..~&.. )f<j .

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2. AMPLIFICADOR NO INVERSOR

R2

f'2 +V

R1 tJ~r-,J..: ~I

- '1 R3 \I:::¡Vi +---91.3 V

-V

13:: O (Lt 1 L1.O. ko ~ Y'b.. UJ Y'V\tLui'Q. rr: ::zr == 6.c)

lf x = U1

~ui ()"- r R 73,=" '""-" ka.¡ CA.',J... /l.u. fl-l IU1:llL)

-LJ = I z (7~ r: 01 A. O, lAo .e.vi'n:.. c.o~~.e.)

o - U)(: U>t'- Ve-=1<. ~l.

- Ui - U{-Vo-- - ,

1<, R1..

Uo ~ R, +f<! U(,R,

~ f<,+f2?:..h ~ fou..LCA.UCAJt=. ~ T<UAJU":·1'<,

A

3. SUMADOR INVERSOR

,.. ~

.,?----+-----o Vo

V1

R2 ~

V2"',,,,O

~---

R3\J){

V3~ V

3 '1

I Vl..-V)c"z.::_-J~a

13 -::03 - V)('RJ

T _ V)é-Vo-<O - - -

jQ'1

U¡t\~ '\ ~'-'-'-~,U I + \J 2. +- ~3 __ \)0

R I ~ 2 \'2'1 - a""\)0 -= -~'" VI + (.(" \l2."¡" ~ \J0Li<., tQ 1. 1<1 jJ

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\, 2 )

~. ~)

4. SUMADOR NO INVERSOR

R 1 R6 lo~ ----=--

~-I:::O +V--

'4'

V1V)(

~R2 +1:::o "'1 VoV2 -------.

~R3

rV3~

~4-v

Vi

R4

l U )(::: U1::\J ~ .--

5

5. RESTADOR

R1 \r)(V2 0-----. -~-[==J--+:==;•...i

11 R3 -1::.:::0

V,~----r--'>-- ......•....----oVo

lf V V' (. R. )K -:::: 1= I Y¡34~Jt

\J2. - \1x ~ Vx _ Vr:J:r T ::r :J 2- =-

,::. ~2. ~ ,= - ~I ¡ 1<1-

V2.. - V x _ U)C - v o ~ V) \1 .¡¿ \J _ Y¿,v )(_ r2., Vr;:,- ~I - 12.1....=? 1\2. Vz. - 1 x >

V2-, \J O : V, (It", ~ (rL¡+ YL1.. ) - t2.1,\J lo(I:?)+ Yll-t)

~ ll, z: VlJ ) (L1...=- V2."

R\ Vo;: U I VL~ ~ r1t \J 2-

)tI \lo:: (1.1. (V,_Vl...)

\JD:: YLL e\J \ - \J 1.. )

fl,

~o ~ A (v,-\Jl)

~~r~L YLl.-VL,

~.

R

6. DERIVADOR

e \1)(NV Vior----II---~--I

~I¡ . >--~--oVo~

lIx-V'1-0' "'l. _ ,._ ,- I ..l.,-_.J.o

7. INTEGRADORe

1peR

---r- fJI~----*--oVo (\IV

JlSL Vi o---......r---,

It'" :::lJ"')= .::>

T¡ ~"1c.-V

ka. CA.' av.cL, J.<-v. rW.ev.~.....j¡. i"vv.:.la. y eA.. ~yl VY >rf..,VÍ'+¡~ U. /w< V,' ') U,' r: l/.

U,,, - n c ~¡ f~ (L, ~ ~ ~fa-cM ~ch. ~: dUQ ()('

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8. SEPARADOR O BUFFER

J)~i=+~ \J)<:: \)~ ~ U~

\.)0:: U)(

()~ . '0L.l"éV"-i.. -:

de ::dtA (1 + A;,)~ a,,= it.-~ !Lv.. l<>4-'> ~~"

AL ra..v.c.I Q lL<.A Lo..a..c. cJNjlJb

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~. ~O4\=.1, Sl<-. ~ ~<!yf;

_.

APLICACIONES NO LINEALES DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

Las aplicaciones no lineales' son aquellas en I ..en lazo cerrado con realimentaclón positiva. as que se utiliza el A.G. en lazo abierto, o

1. MONTAJE EN LAZO ABIERTO. COMPARADOR

>---~\)~V I

v~ ,/Vz.. ~ 'Vo

= A (v,-u,) = V+ SA'W1l6cA;\IIl PO,slTh\.lb.

\J, <' \12,. ~ Vo:;;: A (V,-\J¿)= \J - .sA N7t-b'.:~';LV i\{"1;C7 b1t\1l6.

c.o l.UC ~ 5'.b w-z,. ~ f?N LA ~ c. i.l r ¡;= n:Nl F:i i;)G-L 01t,...O-FN

.j)~ ...2.::rO.~ fo JL !AAü-V P -EQ ~ rJ A 9....fo ve J. ¿~ av R'R ~q.JCJ.tt

I

E~ V,) V2.. ~L

c:':ev-o9-0.. L-L.€'- c.rt::> ~

¿,u(J1.:7Í PL'C--I) fl.Vb poJ'L IIÑ v-AL-OK· ~I\I..., /

¿l 0'1 é l/l..Óc.J-.o~ L 4 J'oA1V~6 c.A .9rJ -t- él -

2. MONTAJE CON REALlMENTACION POSITIVA.BASCULA SCHMITT (COMPARADOR REGENERA TIVO)

Mediante realimentación positiva del A.O., figura 1.48, es posibleconstruir un comparador regenerativo o báscula de Schmitt. Partiendoinicialmente, según "se ve 'en el diagrama de histéresis, del estado Vo == V+~el nivel de tensión existente en el terminal (+) dependerá del divi-sor de tensión, según larelación:

v. IVo

omax.

Vv vp

-Vom

Vi

Vi0--_----1

>--.---oVo

.ax.

Fig.1.48.

Si queremos que la salida de la bascula-cambie de estado, es evidenteque deberemos aplicar en la entrada (-) un 'valor de tensión designadopor tensión de pico Vp' cuyo valor crítico será precisamente igualo ma-yor que el de la entrada no inversora; esto es: ~

Una vez aplicado Vp la salida pasa a V-, por lo que ahora en V(+)habrá:

Si.la bás.cula debe retornar nuevamente al estado inicial, Vo = V+, espreCISO aplicar en la entrada un valor de tensión denominado tensión devalle Vv> que coincidirá numéricamente con:

La misión de R3 es la de hacer que la corriente de entrada sea inde-1","lldientc de la salida y de la realimentación positiva, ya que esta co-111L'1I!'efluye a través de R3' Este circuito puede ser usado para conver-lrr datos analógicos en datos lógicos estándar.