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Introducción al acondicionamiento de señal con amplificadores operacionales (Presentación PowerPoint)

Enviado por Pablo Turmero

    edu.red 1 Pueden configurarse para realizar diferentes operaciones (Suma, resta, diferenciación e integración). Los primeros se construyeron con válvulas. En 1960 Robert J. Widlar desarrolla el primer operacional en chip de silicio. En 1968 Fairchild saca al mercado el ?741 El uso intensivo de los AO ha provocado que bajen drásticamente de precio. Amplificadores operacionales

    edu.red 2 Para construir circuitos con AO, en la inmensa mayoría de los casos, no es necesario conocer el funcionamiento interno del dispositivo. Amplificador de voltaje. (Gp:) Vs (Gp:) Rs (Gp:) Ri (Gp:) + vi – (Gp:) Aocvi (Gp:) + vo – (Gp:) Ro (Gp:) RL

    edu.red 3 (Gp:) avD (Gp:) ro (Gp:) rd (Gp:) – vD + (Gp:) – (Gp:) + (Gp:) vO a ? ? rd = ? ro = 0 vo= avD = a(vP-vN) AO Ideal iN = 0 VP iP = 0 VN

    edu.red 4 Circuitos con realimentación negativa Amplificador inversor ideal Amplificador inversor

    edu.red 5 Amplificador no inversor Amplificador no inversor ideal

    edu.red 6 Seguidor de tensión Es un amplificador no inversor en el que R1 = ? y R2 = 0 La ganancia del circuito es A = 1 por lo que vO = vI Es un circuito muy adecuado para realizar adaptación de impedancias y se comercializa bajo el nombre de “buffer” (ej. BUF-03 de Analog Devices)

    edu.red 7 Análisis de otras configuraciones (AO ideal) Amplificador sumador Utilizando el concepto de corto virtual entre vP y vN obtenemos

    edu.red 8 Amplificador restador Aplicando el principio de superposición vO = vO1 + vO2, donde vO1 es vO con v2 = 0 y vO2 es vO con v1 = 0

    edu.red 9 Diferenciador Integrador

    edu.red 10 Filtros Los filtros procesan señales en función de sus frecuencias. Modifican la amplitud de la señal y su fase. Tipos más destacados Paso bajo Paso alto Paso banda Banda excluida

    edu.red 11 Filtros activos Filtro paso bajo con ganancia Para frecuencias bajas podemos ignorar la impedancia del condensador y el circuito funciona como un amplificador inversor. La frecuencia de corte es aquella para la que se produce una caída de -3 dB entre la señal de entrada y la de salida.

    edu.red 12 Filtro paso alto con ganancia Para frecuencias altas Frecuencia de corte

    edu.red 13 Filtro paso banda Para frecuencias altas Frecuencias de corte

    edu.red 14 Convertidores DA y AD Esquema habitual: Muestreo y retención CAD Proceso de la señal CDA Filtrado de salida Filtrado de entrada

    edu.red 15 (Gp:) CDA (Gp:) b0 (Gp:) b1 (Gp:) b2 (Gp:) Bn-1 (Gp:) vo (Gp:) DI (Gp:) VREF Convertidores DA

    edu.red 16 Rango de fondo de escala (FSV) Valor de fondo de escala (FSR) Resolución Especificacion de un CDA

    edu.red 17 Offset Ganancia Especificacion de un CDA

    edu.red 18

    edu.red 19 (Gp:) CAD (Gp:) b0 (Gp:) b1 (Gp:) b2 (Gp:) Bn-1 (Gp:) vI (Gp:) DO (Gp:) VREF (Gp:) INICIO (Gp:) Fin Conversión Convertidores AD

    edu.red 20 Offset. Diferencia entre la posición de la primera transición y ½ LSB Ganancia. Diferencia entre la última y primera transición y la separación ideal de VFSR-2 LSB Especificacion de un CAD

    edu.red 21 Línea de centros de código (punteada). Pasa por el centro del rango de voltajes asignados a cada código. No linealidad diferencial. Diferencia entre el número de unidades LSB asignadas a un código y un LSB. Especificacion de un CAD

    edu.red 22 Circuitos de conversión DA Resistencias con peso

    edu.red 23 Resistencias en escalera

    edu.red 24 Circuitos de conversión AD Conversión por aproximaciones sucesivas

    edu.red 25 Conversión flash