CIRCUITOS CON AMPLIFICADORES OPERACIONALES APLICACIONES LINEALES DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL Las aplicaciones lineales del A.O. se tienen cuando trabajando en lazo cerrado se realimenta 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 cortocircuito las entradas inversora y no inversora en 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, AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR son: INVERSOR NO INVERSOR SUMADOR INVERSOR SUMADOR NO INVERSOR RESTADOR DERIVADOR O DIFERENCIADOR INTEGRADOR 1. AMPLIFICADOR INVERSOR +v :1, ~----L---------OVo Qb~"'r: (f x z: u7 z: o .. 7~ -l~ I T, z: Tz) ']a. {-~ ~~CLu(Jje;, u] »L ~ A. O. .I. I,_ Ut ~ ux o... ,(..U..CtJc.t. ta.~ -ffV.4W' ~. ': ~ l.tJI-., o ck Oí......, &1~aJ»J) ¡f-..a.l~ ., _ ./...}..z. - , R, UX'- VD R, '" dufo·tu..~,~J.o .Rl Ut"-U){ _ lfx-Vo 1<7- R, Va ~ - rLorn......te eMÍm La. liLo a..JQ. UK-Le..cX 0..J-~V7A ~~ +o.d-o, ) ~ ~ e x z, > ~ ~ 'Por JIl.. 1<z ~k UX I V,." 1</ ~~ - az- t: A (fCU-Aau,..c..~&..) f<j . L: f~",~ e»; L; ·Ów.A'r/~ k .e.u.T~ e: .u. ~ ~~ k ~ tu ~a.u.c.Jc/ ~'IL f<¿ ) n, · 6" ~CA~ I += A k"o1(); Y ~c~.,fF iM..AJ' A ~JPo~ U-Af7;l k 1 ~ ¿lA wktJ..o¿''''"~~ 1 EtvíYLF (cu 'f o u; ~ fl? er r:- E-J -(;;.fe;. ¡tM.'vJ;t~~ d. ~~ La FNíiU)~ (/)1t..o YL Mc,' M:J X/tlFrtJ:oJILd 1<3 i: !2.1 1/ R ¿) 2. AMPLIFICADOR NO INVERSOR 2 R f'2 +V R1 J..: ~I - '1 tJ~ R3 r-, \I:::¡ Vi + ---91.3 V -V (Lt 1 L1.O. ko lf x = U ~ u i ()"1 13:: O -L J = Iz (7~ o- ~ r r: U)(: 1<. -= --1<, - Ui Uo ~ ~ R, +f<! Y'b.. UJ Y'V\tLui'Q. R 73,=" 01 rr: ::zr == 6.c) '""-" ka.¡ CA.',J... /l.u. fl-l A. O, lAo .e.vi'n:.. c.o~~.e.) U>t'- Ve ~l. U{-Vo , R1.. U(, R, f<,+f2?:..h 1'<, ~ fou..LCA.UCAJt=. ~ T<UAJU":· A IU1:llL) 3. SUMADOR INVERSOR .. V1 R2 --- ~ V3 \J){ ~ ~ V 3 .,?----+-----o '1 U¡t\~ I Vl..-V)c" J~a R '\ ~'-'-'-~, + \J 2. UI z.::_- , "',,,,O V2 R3 ~ I +- ~3 ~ 2 __ \'2'1 - \)0 a"" 13 -::03 - V)( 'RJ \)0 -= -~'" T _ V)é-Vo -<O - - Li<., VI + (.(" \l2."¡" ~ 1<1 tQ 1. \J0jJ - jQ'1 ~~~h \, ~) 2 ) ~. ~) Vo 4. SUMADOR NO INVERSOR 1 ~ R R6 ~-I:::O - lo ----=-- +V '4' V)( V1 R2 ~ +1:::o -------. V2 R3 Vo "'1 ~ r V3 ~ ~4 R4 - -v Vi l 1 ::\J ~ . U )(::: U 5 5. RESTADOR R1 \r)( -~-[==J--+:==; •... i 11 R3 -1::.:::0 V,~----r--' V2 0-----. lf K -:::: :r ,::. V 1 = V' Y¡34~Jt ~ ~I V2-, \J O \J2. - \1 x ::r ,= V2.. - V x _ U)C - - V, : ~ ll, v - o ~ \lo:: \JD:: .¡¿ \J 1 x 1<1- _ Y¿, v )(_ r2., Vr;:, > ~ (rL¡+ YL1.. ) - t2.1,\J lo (It", z: VlJ (1.1. ) A (L1...=- V2." r1t \J 2- (V,_Vl...) e \J \ - \J 1.. ) YLL ~ \1 1\2. Vz. - _ Vr:J (I:?)+ Yll-t) fl, ~o :J 2- =- ¡ V) Vx ~ ~I 12.1....=? R\ Vo;: U I VL~ ~ )tI o R. ) (. I T ~2. >-- ......•.... ----oV (v,-\J ~~r~L l) VL, YLl. ~. R 6. DERIVADOR NV e \1)( Vior----II---~--I ~ I¡ >--~--oVo~ . lIx-V'1_ ,-0' I "'l. _ ,. ..l.,-_.J.o e 7. INTEGRADOR 1 pe JlSL Vi R o---......r---, ---rI (\IV ~----*--oVo fJ It'" :::lJ"')= .::> T¡ ~"1c. -V ka. CA.' av.cL, J.<-v. rW.ev.~.....j¡. rf..,VÍ'+¡~ U. /w< U,,, - n c cM ~ch. ~: V,' i"vv.:.la. ') U,' ~¡ f~ dUQ dt y eA.. ~yl VY r: l/. (L, ~ ()(' ~ ~fa- > 8. SEPARADOR O BUFFER J)~i= +~ \.)0:: \J)<:: \)~ ~ U~ U)( ' ()~ . 0L.l"éV"-i.. -: ~ de :: dtA (1 + A;,) a,,= it.-~ AL ra..v.c.I !Lv.. l<>4-'> Q ~~" lL<.A Lo..a..c. cJNjlJb .l :: Jo" (I+AJ) ~. _. ~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 >---~\)~ VI v~ ,/Vz.. <' \12,. \J, c.o l.UC .j) ~ = A (v,-u,) = V+ ~ 'Vo ~ Vo:;;: A (V,-\J¿)= \J - 5' w-z,. ~ ~ f? N .b ...2.::rO.~ !AA ü-V fo JL LA ~ P -EQ ~ SA'W1l6cA;\IIl .s A N7t-b'.:~';LV c. i.l r ¡;= n: Nl rJ A PO,slTh\.lb. F:i 9....fo ve J. i;)G-L ¿~ i\{"1;C7 b1t\1l6. 01t,...O-FN av R'R ~q.JCJ.tt I c:':ev-o ¿,u(J1.:7Í PL'C--I) fl.Vb V,) E~ V2.. ¿l 9-0.. L-L.€'- c.rt::> ~ poJ'L IIÑ ~L 0'1 é l/l..Ó c.J-.o~ L 4 v-AL-OK· ~I\I ... , J'oA 1V~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 posible construir un comparador regenerativo o báscula de Schmitt. Partiendo inicialmente, según "se ve 'en el diagrama de histéresis, del estado Vo = = V+~el nivel de tensión existente en el terminal (+) dependerá del divisor de tensión, según larelación: Vo v.omax. I Vi0--_----1 >--.---oVo Vv vp Vi . -Vom ax. Fig.1.48. Si queremos que la salida de la bascula-cambie de estado, es evidente que deberemos aplicar en la entrada (-) un 'valor de tensión designado por tensión de pico V p' cuyo valor crítico será precisamente igualo mayor que el de la entrada no inversora; esto es: ~ Una vez aplicado Vp la salida pasa a V-, por lo que ahora en habrá: V(+) Si.la bás.cula debe retornar nuevamente al estado inicial, Vo = V+, es aplicar en la entrada un valor de tensión denominado tensión de valle Vv> que coincidirá numéricamente con: preCISO La misión de R3 es la de hacer que la corriente de entrada sea inde1","lldientc de la salida y de la realimentación positiva, ya que esta co111L'1I!'e fluye a través de R3' Este circuito puede ser usado para converlrr datos analógicos en datos lógicos estándar.