circuitos electronicos 3 unidad 2

8/19/2019 Circuitos Electronicos 3 Unidad 2

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Circuitos Electrónicos 3

Amplificadores Operacionales

Ing. Gustavo Mesones Málaga


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USMP Circuitos2

Circuitos Integrados Monolíticos (CI

Amplificadores Operacionales !iltros Acti"os

#eneradores de Se$ales

Con"ertidores% A&' '&A )&!

Objetivos% Analizar y diseñar circuitos que utilizan Opamp

Contenido referencial del curso


3/20

USMP Circuitos3

Amplificador Operacional

El Opamp es un circuito integrado *ue posee las siguientescaracterísticas dentro de la filosofía de lo *ue significa elconcepto de amplificador%

+esistencia deentrada ∞+esistencia desalida ,Ω#anancia de"olta-e en la.o

a/ierto A 0 ∞+espuesta enfrecuencia ∞Insensi/le a latemperatura


4/20

USMP Circuitos1

Composición interna del Opamp

M!"#


5/20

USMP Circuitos

M!"#

#

$

%

" &

'

!

(

)escripci*n de pines+

4 A-uste de cero (Offset

24 Entrada In"ersora

34 Entrada no in"ersora

14 )5 5)'C

4 A-uste de cero (Offset

64 Salida

74 )8 8)'C

94 :o conectado

,-

,-

Encapsulado del Opamp ;M71


6/20

USMP Circuitos6

Característica el M?.

Par@metros pr@cticos del ;M71


7/20USMP Circuitos7

Características Pr@cticas

'ado *ue la ganancia de la.o a/ierto del Opamp es ∞ ("alor reales , entonces la entrada diferencial es , "oltios ()O&A4

;os "olta-es en los pines 2 3 del opamp 71 son id


8/20USMP Circuitos9

In"ersor

:o In"ersor

Sumador in"ersor

Sumador :o in"ersor Integrador

'eri"ador

Seguidor de tensión

'iferencial

Comparador

Etc4

Configuraciones Bípicas


9/20USMP Circuitos

'iagramas de >ode en Opamp

Cuando se anali.an se$ales en circuitos el


10/20USMP Circuitos,


Se generan dos gr@ficas% Amplitud !ase cuas

epresiones matem@ticas son%

321

321

111

111

)(

P

s

P

s

P

s

Z s

Z s

Z s

H s H O

+++

+++=

321321

1arg1arg1arg1arg1arg1arg)( P

s

P

s

P

s

Z

s

Z

s

Z

s s +−+−+−+++++=φ

#. Amplitud

$. 4ase * 6ngulo


11/20USMP Circuitos


Como en el dominio de la frecuencia se usala "aria/le ω adem@s%

ω j s =

321

321

111

111

)(

P

j

P

j

P

j

Z

j

Z

j

Z

j

H j H Oω ω ω

ω ω ω

ω

+++

+++=

321321

1arg1arg1arg1arg1arg1arg)( P

j

P

j

P

j

Z

j

Z

j

Z

j j

ω ω ω ω ω ω ω φ +−+−+−+++++=

Estas funciones se dicen *ue son de "aria/le comple-a ∴


12/20USMP Circuitos2


2

3

2

2

2

1

2

3

2

2

2

1

111

111

)(

+

+

+

+

+

+

=

P P P

Z Z Z H j H O

ω ω ω

ω ω ω

ω

)()()(

)()()()(

3

1

2

1

1

1

3

1

2

1

1

1

P tg

P tg

P tg

Z tg Z tg Z tg j

ω ω ω

ω ω ω

ω φ −−−

−−−

−−−

++=




Sin em/argo la información para la ganancia delsistema suele epresarse en d> es decir%

2

3

2

2

2

1

2

3

2

2

2

1

111

111

log20)(

+

+

+

+

+

+

=

P P P

Z Z Z H j H OdB

ω ω ω

ω ω ω

ω

F la escala =ori.ontal de frecuencia suele usarsela escala logarítmica esto es para poder compactar todo el rango ra.ona/le de frecuencia para poder comprender el comportamiento del sistema tanto en

amplitud como el fase4




0ontribuci*n de las ra7ces del sistema por factores de lafunci*n de transferencia8 es decir

012O

Pendiente de 82,d>&dec

)1( N Z

jω +

D:

3OO


)1(

1

N P

jω +

P:

+ecordemos *ue para di/u-ar el diagrama de >ode en amplitud

se aplica tra.as asintóticas por facilidad gr@fica4


15/20USMP Circuitos


+aíces especiales

012O


ω j K )(

3OO

Pendiente de 52,d>&decω j

K

G

,

?d>

&G

?d>,

Se dice *ue el sistema posee un CE+O en , rad&seg

Se dice *ue el sistema posee un PO;O en , rad&seg




+aíces especiales

3OO)1009.0(

1002 ++ s s

;os "alores de las raíces son con-ugados comple-os

Si cada raí. del PO;O contri/ue con H2,d>&dec entonces

dos raíces contri/ue con H1,d>&dec




,

U

;M71

3

2

7

1

6

8

5

) 8

) 5

OUB

OS

OS2

)3 )dc

,

+2

I

,

C

n

)

)ac

,)dc

)2 )dc

,

+

I

9otar que la ra7z :3OO; vale #ode en Opamp

Bomemos este circuito

Su función de transferencia es%

)1(

1

)(112

1

+−= sC R x R R

j H ω

Jue reempla.ando "alores

o/tenemos las raíces

del sistema

)111(

1

1

1)(

+ΩΩΩ

−=nFs x K

x K

K s H

)10

1(

1)(

6ω

ω

j

j H

+

−=




El diagrama de >ode para amplitud en d> se muestra en la figura


19/20USMP Circuitos


El diagrama de >ode para la fase en grados se muestra en la figura


20/20USMP Circ itos2,

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