Electrónica III
UNIVERSIDAD DE LA SALLE BAJIO
ESCUELA DE INGENIERIA EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
ELECTRÓNICA III
PROFESOR:
M. I. CARLOS RICARDO CONTRERAS GAYTÁN.
ALUMNAS:
ACUÑA GUADARRAMA ADZE CAROLINA.
FONSECA OROZCO EVÉ ALMENDRA.
PRÁCTICAS 1ER. PARCIAL
TRABAJOS 1ER. PARCIAL
PRÁCTICAS 2DO. PARCIAL
TRABAJOS 2DO. PARCIAL
PRÁCTICAS 3ER. PARCIAL
TRABAJOS 3ER. PARCIAL
TEMARIO
UNIDAD I CIRCUITOS INTEGRADOS
1.1 Tecnologías de circuitos integrados
1.2 C. I. Lineales: Amplificadores Operacionales y reguladores de voltaje
1.3 C. I. Lineales / Digitales
1.4 C. I. Analógicos
UNIDAD II APLICACIONES DE ALGUNOS CIRCUITOS I.
2.1 Reguladores de Voltaje
2.2 Osciladores
2.3 Amplificadores
2.4 Generadores de Ondas
UNIDAD III CIRCUITOS ELECTRÓNICOS USADOS EN INSTRUMENTACIÓN
3.1 Medición de parámetros eléctricos
3.2 Contadores y Frecuencimetros
3.3 Adquisición de datos digítales y analógicos
3.4 Circuitos con funciones matemáticas
Prácticas y Trabajos IMPORTANCIA DE LOS OP AMPS
Un amplificador operacional, abreviado op amp por sus siglas en inglés, es un amplificador electrónico de alta ganancia, controlado normalmente mediante retroalimentación negativa, que lleva a cabo mechas funciones u operaciones en los circuitos analógicos. Los amplificadores operacionales fueron desarrollados originalmente para llevar acabo operaciones matemáticas, tales como integración y suma, y con ello resolver ecuaciones diferenciales en computadoras analógicas. Las aplicaciones de los op amps fueron en aumento hasta un punto en que, en nuestros días, la mayoría de los circuitos electrónicos analógicos están basados en técnicas de op amp.

OP AMPS REALISTAS
Este modelo presentado en la fig. 1(a) se aproxima al amplificador de voltaje ideal: impedancia de entrada alta, impedancia de salida baja y ganancia alta. El op amp real tiene estas propiedades pero también tiene características indeseables que limitan su desempeño e influyen en el diseño del circuito. El circuito mostrado en la fig. 2 modela algunas limitaciones de los op amps realistas. Éstas son como sigue:

- Un voltaje de compensación de cd, Vos, se muestra para indicar que la salida del op amp no es cero con el voltaje de entrada cero, esto es, con V+ = V-.
- Se muestran las corrientes de polarización de cd de entrada, IB+ e IB-. Normalmente, estas corrientes se expresan en términos de una corriente de polarización de compensación, IOS = IB + - IB-, y una corriente de polarización promedio IB = (IB+ + IB-)/2.
- Un voltaje de ruido, Vn(t), representa ruido de banda que se origina el el op amp. La magnitud de este ruido es proporcional a la raíz cuadrada del ancho de banda del op amp en la aplicación del circuito.
- La limitación de ganancia-ancho de banda se indica haciendo la ganancia del op amp A(), una función de la frecuencia. El producto ganancia-ancho de banda está limitado por la capacitancia inherente en el circuito y los dispositivos semiconductores en el op amp, y a menudo es deliberadamente limitado por el diseñador del chip para inhibir las oscilaciones a frecuencias altas.
CIRCUITO DEL AMPLIFICADOR INVERSOR
El amplificador inversor, que se muestra en la fig. 3, usa un op amp y tres resistores. La entrada positiva (+) al op amp está aterrizada a través de R2 ; la entrada negativa (-) está conectada a la señal de entrada a través de R1 y a la señal de retroalimentación de la salida a través de RF . observe que R2 =R1 // RF para reducir el efecto de la corriente de polarización.
El op amp es un amplificador retroalimentado que contiene el op amp y los resistores asociados. Para tratar de disminuir la confusión, reservamos el término amplificador para aplicarlo al amplificador retroalimentado global.

ANÁLISIS DE UN AMPLIFICADOR INVERSOSR
Podríamos despejar la ganancia del amplificador inversor dado en la fig. 3 ya sea resolviendo las ecuc. De las leyes básicas de circuitos, LVK y LCK. Sin embargo, presentamos un enfoque suponiendo que la ganancia del op amp es muy grande infinitamente grande. En lo que sigue, damos una suposición general, la cual se puede aplicar a cualquier circuito con op amp; así que aplicamos esa suposición en forma específica para el amplificador inverso. Como resultado, establecemos la ganancia y la resistencia de entrada del amplificador inversor.
1.- Suponemos que el amplificador opera en su región lineal de amplificación, la región que tiene pendiente en la fig. 1(b). Tenemos que la salida está entre los dos voltajes de alimentación. De esta manera, asumimos que la retroalimentación negativa estabiliza al amplificador de modo tal que modera los voltajes de entrada para producir voltajes moderados a la salida. Si las fuentes de alimentación son de +10 y 10 V, la salida tendría que caer entre estos límites. Esta suposición restringe el análisis a circuitos lineales con op amp.
2.- Por lo tanto, la diferencia entre los voltajes de entrada al op amp es muy pequeña, cero esencialmente, debido a que esta diferencia es el voltaje de salida dividido entre una ganancia de voltaje grande del op amp:
V+ - V- = (V entrada V-) / R1 = 0 à V+ = V-
3.- debido a que V+ = V- y la impedancia de entrada al op amp, Re, es gande, la corriente hacia las terminales + y del op amp es muy pequeña, esencialmente cero:
/i+/ = /i-/ = (/V- - V+/) / Re = 0
NIVEL DE IMPEDANCIA DEL CIRCUITOS
La siguiente ecuc. 1 Muestra que la ganancia depende del cociente de RF a R1, lo cual implica que solamente interesa el cociente, no los valores individuales de RF y R1. Esto sería cierto si únicamente la ganancia del amplificador fuera importante, pero la im0pedancia de entrada al amplificador también lo es. La resistencia de entrada al amplificador inversor se reduce a partir de la siguiente ecuc. 2:
AV = V salida / V entrada = - RF /R1 à 1
R entrada = V entrada / i entrada = R1 à 2
Para un amplificador de voltaje, el nivel de impedancia de entrada es un factor importante, por si R entrada fuera muy baja, la fuente de señal de V entrada podría ser cargada por R entrada . de este modo, R1 debe ser suficientemente alta para evitar este problema de carga. Una vez que R1 está fija, Rf puede seleccionarse para lograr la ganancia requerida. Por lo tanto, los valores de los resistores individuales se vuelven importantes porque afectan la impedancia de entrada al amplificador.
AMPLIFICADOR NO INVERSOR
Para un amplificador no inversor que se ve en la siguiente figura 4, la entrada esta conectada a la entrada + vía R2 =R1 // RF . la retroalimentación de la salida se conecta a través de un divisor de voltaje a la entrada negativa del op amp, como se requiere para la retroalimentación negativa. La ganancia se determina con el análisis que se sigió al principio.
1.- Debido a que la corriente de entrada al op amp es muy pequeña, el voltaje de la señal no se pierde a través de R2 y, por lo tanto, V+ = V entrada.
ff

2.- Como V+ = V-. Se deduce que
V- = V entrada
3.- Debido a que i- = 0, RF y R1 transportan la misma corriente. Por lo tanto, n salida
está relacionado con V- a través de la relación del divisor de voltaje:
V- = Vsalida * R1/(R1 + RF)
Combinando las ecuc. Establecemos que la ganancia de voltaje va a ser
Ventrada = V salida R1/(R1 + RF) à AV= Vsalida/ Ventrada = + (1+ RF / R1)
El signo + que precede a la expresión de la ganancia enfatiza que la salida del amplificador tiene la misma polaridad que la entrada: una señal de entrada positiva produce una señal de salida positiva.
AMPLIFICADOR SUMADOR
Un amplificador inversor puede aceptar dos o más señales y produce una suma ponderada. La fig. 5 muestra un sumador con dos entradas. Se podría entender la operación del cirucito aplicando el mismo razonamiento que se usó al principio para explicar el funcionamiento del amplificador inversor. Como V- = 0, la suma de las corriente a través de R1 y R2 es
i entrada = V1/R1 + V2/ R2

El voltaje de salida se ajusta a sí mismo para extraer esta corriente a través de RF, entonces, el voltaje de salida es
Vsalida = -ientrada RF = - (V1*RF/R1 + V2 * RF/R2)
De esta manera, la salida es la suma de V1 y V2 ponderados mediante los factores RF/R1 y RF/R2 , respectivamente. Si la inversión producida por el sumador es innecesaria, el sumador puede estar seguido por un amplificador inversor con una ganancia de 1. desde luego, se podrían añadir otras entradas en paralelo con R1 y R2.
AMPLIFICADOR DIRERENCIADOR
El circuito 6 produce una salida que es proporcional a la diferencia existente entre las dos entradas. El circuito es lineal, de modo que se puede usar superposición. La salida debida al voltaje V2 está dada por la ecuc. La señal a la entrada no inversora se reduce por un divisor de voltaje de R1 en serie con RF.
Vsalida = V1 * RF / (R1 + RF) * (1 + RF /R1) = V1 * RF / R1

Al combinar erectos de cada una de las entradas, determinamos que el voltaje es
Vsalida = RF / R1* (V1 V2)
Dos características de este circuito sustractor deben ser mencionadas. La sustracción perfecta requiere un balance de los valores del resistor y entonces emprender un cuidadoso ajuste del circuito resultante. Además, las impedancias de entrada a las entradas son diferentes, y así el balance podría ser afectado si los erectos de carga son significativos. Por otro lado las impedancias de entrada en las dos entradas pueden igualarse reduciendo los resistores del divisor de voltaje mediante el cociente R1 / (R1 + RF), pero esto perdería el balance de la impedancia de cd visto en las entradas del op amp..
INTEGRADOR
El rectificador que es típicamente un puente, entrega C. D. No regulada al punto. El aislamiento respecto a la línea de C. A. Lo proporciona el transformador la salida del rectificador es un voltaje constante de C. D. Que tiene sobrepuesto un voltaje alterno.
Rectificador de Media Onda.
El primero de los rectificadores que vamos a ver es el llamado RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA. Es el más sencillo de todos los rectificadores y también el más barato pero, como nadie es perfecto, el rectificador de media onda tampoco lo es y tiene numerosas desventajas que luego enumeraremos. Es uno de los menos usados cuando se requiere eficacia y buen rendimiento, pero el más utilizado si lo que se requiere es un bajo coste.

FPAA´S
Circuitos FPADs de Zetex son TRAC020 y TRAC020LH (versión del TRAC020 para baja potencia), en la siguiente figura se muestra el diagrama de bloques básico del TRAC020.
La figura anterior es un diagrama esqumàtico del TRC020.
El circuito TRAC se basa en una única celda análoga configurable, la cual es flexible a la programación para llevar a cabo diferentes funciones tales como: adiciòn, negaciòn, logaritmo, antologaritmo, amplificación, diferenciación, integración, rectificación, y seguidor de voltaje.
Estas funciones son combinadas para implementar un sistema de procesamiento de señal o acondicionamiento de señal. Ellas también facilitan el uso de las técnicas estructuradas de diseño matemático.
Las funciones básicas pueden ser configuradas en cada una de las 20 celdas interconectables entre si para facilitar el diseño y configuración de cualquier circuito análogo en ele chip, la configuración es realizada digitalmente mediante un registro de desplazamiento, mientras la señal permanece en el dominio análogo todo el tiempo, por lo tanto se evitan errores de muestreo y retardos de procesamiento hallados en soluciones equivalentes.
Esto puede ser usado en diversas aplicaciones tales como: filtrado de señale, implementación de circuitos de control, generadores de señal, etc.
El chip se divide en 20 bloques análogos configurables con un amplificador operacional, cinco bancos de capacitares e interruptores, como se muestra a continuación
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