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Amplificadores operacionales con funciones de transferencia
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Amplificadores operacionales con funciones de transferencia

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AO con sus respectivas funciones de transferencia.

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  • 1. Amplificadores Operacionales El Término Amplificador Operacional (OpAmp) se refiere a un amplificador que realiza operaciones matemáticas. Históricamente, los primeros amplificadores operacionales se utilizaron en computadoras analógicas, en las que realizaban sumas, restas, multiplicaciones, etc. • Los primeros OpAmps se inventaron durante la 2a Guerra Mundial..El Dr. C. A. Lovell de los Bell Telephone Laboratories introdujo el OpAmp... • Independientemente, George A. Philbrick introdujo un amplificador operacional de un solo bulbo en 1948, el K2-W. Su costo aproximado (en los 50’s) era $22.00 USD • ¡entonces los OpAmps no son algo nuevo! Martín_E
  • 2. <ul><li>i (-) , i (+) : Corrientes hacia el amplificador en las terminales inversora y no inversora, respectivamente </li></ul><ul><li>v id : Voltaje de entrada en las terminales inversora y no inversora </li></ul><ul><li>+V CC , -V EE : Voltajes de alimentación de DC, comúnmente +15V y –15V </li></ul><ul><li>R i : Resistencia de entrada, idealmente infinita </li></ul><ul><li>A : Ganancia del amplificador. Idealmente muy alta, del orden de 1x10 10  </li></ul><ul><li>R O : Resistencia de salida, idealmente cero </li></ul><ul><li>v O : Voltaje de salida; v O = A OL v id donde A OL es la ganancia de voltaje en lazo abierto </li></ul>ESTRUCTURA interna Martín_E +V CC -V EE v id Inversora No inversora Salida + _ i (-) i (+) v O = A OL v id R O A R i
  • 3. ¿Por qué es tan importante? - + + + + - - - El AMP OP ofrece una forma conveniente de construir, implantar o realizar funciones de transferencia en el dominio de s o en el dominio del tiempo. En sistemas de control se emplean a menudo para implantar controladores obtenidos del proceso de diseño del sistema de control. Con el AMP OP es posible obtener funciones de transferencia de primer orden o de orden superior. K Martín_E
  • 4. CARACTERISTICAS IDEALES DEL AMP OP - + + + + - - - El voltaje entre las terminales + y – vale cero ( tierra virtual o corto virtual La corriente entre + y – vale cero = Impedancia de entrada infinita. La impedancia de salida vale cero . Tiene una ganancia K que tiende a infinito. El voltaje entre las terminales + y – vale cero ( tierra virtual o corto virtual) La corriente entre + y – vale cero = Impedancia de entrada infinita. La impedancia de salida vale cero . Tiene una ganancia K que tiende a infinito. K Martín_E
  • 5. Martín_E
  • 6. FUNCION DE TRANSFERENCIA Martín_E
  • 7. FUNCION DE TRANSFERENCIA Martín_E
  • 8. FUNCION DE TRANSFERENCIA Martín_E
  • 9. FUNCION DE TRANSFERENCIA Martín_E
  • 10. FUNCION DE TRANSFERENCIA Martín_E
  • 11. Martín_E
  • 12. Circuitos obtenidos a partir del AMP OP COMPARADOR
  • 13. Características del AMP OP Parámetros de frecuencia : Los AMP OP tienen alta ganancia y un gran ancho de banda; pero tienen tendencia a inestabilidad (polos en el lado derecho del plano complejo). Cómo se corrige la inestabilidad : se utilizan técnicas de compensación internas y/o externas que limitan su operación: Un capacitor para compensación, por ejemplo, puede provocar una drástica reducción de la frecuencia de corte.. Relación en el AMP OP : La ganancia multiplicada por la frecuencia de corte es igual a la frecuencia f 1 , siendo ésta el ancho de banda de ganancia unidad
  • 14. Otros parámetros del AMP OP Rango de tensión de entra: . Máx tensión de entrada. Ej: 13 V. Máxima variación de rango de tensión de salida : Máxima tensión esperada a la salida de el AMP, si su alimentación es de 15 V, su máxima tensión de salida es aproximadamente ± 14 V. Resistencia y capacitancia de entrada: Resistencia y capacitancia equivalente de lazo abierto vista a través de los terminales de entrada del AMP. Ej 2M  y 1.4  F. Resistencia de salida: resistencia de salida del AMP que puede ser de unos 75  )
  • 15. Otros parámetros del AMP OP Consumo de potencia: Potencia DC, para una alimentación de unos ±15 V, su valor es de 50 mW. Corriente de cortocircuito de salida: Corriente máxima de salida limitada por el dispositivo de protección; ej: 25 mA. Variación máxima de la tensión de salida: (output voltage swing). Es la amplitud pico-pico máxima que se puede conseguir sin que se produzca corte, para VCC = ±15 V, ésta es de ±13 V a ± 14 V.

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