Curs d’Amplificadors Operacionals
Departament d’Electrònica
Enginyeria La Salle
Curs d’ Amplificadors Operacionals
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Índice
1.
Conceptos básicos
2.
Aplicaciones varias
3.
Clasificación actual
4.
Bibliografía
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1.1 Conceptos básicos
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1.2 Esquema interno Amplificador Operacional
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1.3 Configuraciones Básicas
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1.4 Esquema inversor / no-inversor
- En este circuito tenemos
realimentación negativa.
- La ganancia viene dada por la
relación R2/R1
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1.5 Sumador inversor / no-inversor
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1.6 Diferentes tipos de restadores
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1.7 Ejemplos
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1.8 Ganancia en función de la frecuencia
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1.9 Relación Amplificación - B
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2.1 Partidor de fase
Amplitud Salida 1 = Amplitud Salida 2
(pero con fases opuestas)
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2.2 Amplificador a volumen constante
- Realimentación mediante Q1 y R3.
- C2 estabiliza el circuito.
- R1 determina el margen de señales admitidas.
- C1 determina la constante de tiempo del control
automático de ganancia del circuito
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2.3 Amplificador sintonizado (aceptador)
- Configuración inversora.
- Filtro doble T
- Fo -> gran amplificación
realimentación
despreciable
- Resto de frec. ->
ganancia muy pequeña
por la realimentación
negativa.
R2 = R3 = 2*R4
C2 = C3 = 1/2 * C4
Fo = 1/6.28 * R2 * C2
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2.4 Filtro rechazador
- Fo determinada por la red doble T(R2, R3, R4, R5, C1, C2, C3)
- R5 ajusta la banda de rechazo.
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2.5 Filtro P.B variable 2,2 - 24khz
- Ganancia = 1 a frecuencias por debajo de Fc
- Frecuencia de corte = cuando la tensión de salida cae-3 dB
- R2 = R3 = 100K  2.2 Khz
R2 = R3 = 0   24 Khz
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2.6 Filtro P.B. Variable 235 Hz - 2,8Khz
- Ganancia = 1 a frecuencias por debajo de Fc
- Frecuencia de corte = cuando la tensión de salida cae-3 dB
- R2 = R3 = 100K  235 Hz
R2 = R3 = 0   2.8 Khz
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2.7 Fuente de tensión variable (3-15v)
- Vref = 3 V
- Cuando el Pote R4 se
encuentra en la posición +
cercana al emisor, gran
realimentación Real. neg. 
Ganancia = 1
- Cuando a R4 la llevamos a
la posición contraria, real.
neg. muy baja  Ganancia
= 5 Vout = 15 V
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2.8 Generadores de onda (cuadrada)
- Aquí, la frecuencia la
seleccionamos mediante el
potenciómetro que se
encuentra a la salida de la pata
no-inversora del amplificador.
- Este circuito incorpora un
potenciómetro con el cual
controlamos la amplitud de la
salida.
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2.9 Óhmetro
- Etapa amplificadora inversora.
- Generador de tensión de 1V
- Fondo escala  1Kh ..10Mh
- Amplificación = f(R6..R10)
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2.10 Generador de onda cuadrada (variable)
- IC1 integrador
- IC2 comparador
- La frec. de trabajo se
selecciona mediante R1 y
C1
- R6 varia Vout = 11 Vpp
max
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2.11 Generador acoplable al circuito anterior
- Amplificador no inversor.
- Si tenemos señal
cuadrada a la entrada,
debido a la matriz de
diodos y resistencias, se va
reduciendo la pendiente de
la rampa.
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2.12 Oscilador
- La salida puede
variar entre 0 y 5 V
mediante el pote R7
- Dispone de filtro
doble T
- Generador de onda
sinusoidal de 1Khz
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2.13 Oscilador con selector de frecuencias
- Generador de
onda
cuadrada.
- S1 = 500 Hz
- S2 = 670 Hz
- S3 = 760 Hz
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2.14 Selector de tono
- En lo único que difiere
este circuito con el
anterior es con la inclusión
de R4, C2 y el altavoz a la
salida del AO para oír la
frecuencia elegida.
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2.15 Generador de ondas cuadradas variable
- En semiciclos positivos 
C1 se carga a través de
R3,D1 y R4
- En semiciclos negativos 
C1 se carga a través de
R3,D2 y R4
- Mediante R4 podemos
modificar el duty cycle de la
señal de salida.
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2.16 Multivibrador biestable
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2.17 Multivibrador biestable (2)
- Este esquema es similar al
anterior con la diferencia que
sólo tiene una toma de tensión
debido al divisor de tensión
creado entre R2 y R3.
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2.18 Multivibrador monoestable
- C1 hace que conmute Q1
para cambiar la salida.
- C1 se carga/descarga a
través de R3
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2.19 Ejemplos de aplicación
- Estas son algunas aplicaciones para las que podemos usar el
oscilador básico visto anteriormente.
- El motivo por el cual estos circuitos oscilan es debido a la
variación del valor de resistencia del sensor TH y R1 utilizado.
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2.20 Ejemplos aplicación (2). Alarma
- Adaptación del circuito
oscilador de relajación
básico.
- Una vez conectado el
circuito, S4 lo reinicia.
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2.21 Detectores de temperatura
- Estos dos circuitos comparten el sensor de temperatura. Sólo
se diferencian en la pata del amplificador operacional en la cual
la conectamos.
- Hace un buen día.
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2.22 Diversos detectores
- LDR: si luz = R
si luz = R 
- PTC: si TEMP = R 
si TEMP = R
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2.23 Esquema interno de un DAC
V re f
Bn-2
Bn-3
Bo (LSB)
B1
......
N-2
R/2
R/2
N-3
R/2
R
4
U?
2
6
Vo
7
3
107
+
N-1
R/2
Ro
-
Bn-1 (MSB)
N-1
Vo = - (  Ii)*Ro
i=0
Ii = bi * Vref / Ri
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2.24 Conmutador activado por voz
•
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3.1 Clasificación actual
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3.2 Clasificación actual (2)
AMPLIFICADORES DE SEÑAL ( 100 MHz)
• Precision  Vi offset  500 V
• Low Noise  Vn  10 V/Hz
• Low Power  Iq  1 mA
• MicroPower  Iq  50 A
• Low Voltage  Vs  2.7 V
• Wide Bandwith  Ancho de banda  5 Mhz
• Low bias current  Ib < 100 A
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3.3 Clasificación actual (3)
AMPLIFICADORES DE ALTA VELOCIDAD ( 50MHz)
•
•
•
•
Voltage Feedback
Max Operating Supply > +15 V
Max Operating Supply  +15 V
Current Feedback
Max Operating Supply > +15 V
Max Operating Supply  +15 V
DSL Drivers and Receivers
Special Functions for High Speed Amplifiers
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3.4 Clasificación actual (4)
AMPLIFICADORES DE POTENCIA
•
•
•
Power Amplifiers
High Current
High Voltage
Audio Power Amplifiers
Class AB
Class D
PWM Solenoid/Valve Drivers
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3.5 Clasificación actual (5)
AMPLIFICADORES DE INSTRUMENTACIÓN
•
•
•
•
Difference Amplifiers
Instrumentation Amplifiers
Digitally Programmable Gain Amplifiers
4-20mA Current Loop Amplifiers
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3.6 Clasificación actual (6)
FUNCIONES ESPECIALES PARA AMPLIFICADORES
• Isolation Analog Amplifiers
• Voltage-Controlled Gain Amplifiers
• Switched Gain Amplifiers
• Transconductance Amplifiers
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3.7 Clasificación actual (7)
COMPARADORES
• General Purpose
• High Speed
• Low Voltage
• Low Power
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4. Bibliografía
LIBROS
• "110 proyectos con amplificadores operacionales integrados”
• "Unique IC Op-Amp Applications”
• "Designing with operational amplifiers”
• Catálogo de Texas
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Curso Pspice