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ELECTRONICA II 1 AMPLIFICADOR OPERACIONAL. AMPLIFICADOR DIFERENCIAL. Amplifica la diferencia entre dos voltajes de entrada, y suprime cualquier voltaje común a dichas entradas. Es un circuito analógico con dos entradas denominadas entrada inversora V(-) y entrada no inversora V(+) y una sola salida Vo, la cual es idealmente proporcional a la diferencia entre los dos voltajes multiplicada por la ganancia del amplificador. AMPLIFICADOR OPERACIONAL. Amplificadores diferenciales en cascada encapsulados donde la ganancia total es AT=A1.A2.A3 Vo= A [ V(+) – V(-) ] A ≈ ∞ (Generalmente en el orden de los Megas) Zin ≈ ∞ Zout ≈ 0 AB ≈ ∞ Ganancia en modo común. Ganancia de un amplificador operacional cuando en sus entradas tiene el mismo voltaje de entrada, un buen Opam debe mantener esta ganancia diferencial al mínimo. La capacidad de hacer esto se llama Relación de rechazo de modo común. Relación de rechazo de modo común Como se mencionó existe una pequeña señal de salida, si los voltajes de entrada son iguales, cuando lo ideal sería que esta fuera cero. La CMRR es una medida del rechazo que ofrece el Opam en este caso. El CMRR es positivo y se mide en decibelios. Se define por la siguiente ecuación: 𝐶𝑀𝑅𝑅 = 20𝑙𝑜𝑔10 ( 𝐴𝑑 𝐴𝑠 ) 𝐴𝑑 = 𝑉𝑜 𝑉(+)−𝑉(−) 𝐴𝑠 = 𝑉𝑜 𝑉𝑠 ELECTRONICA II 2 ganancia diferencial (Ad) ganancia en modo común (As) 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑒𝑙 𝐶𝑀𝑅𝑅 𝑑𝑒 𝑢𝑛 𝑎𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙, 𝑠𝑒 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑖𝑡𝑎 𝑠𝑎𝑏𝑒𝑟 𝑙𝑎 𝑔𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 (𝐴𝑑) 𝑦 𝑙𝑎 𝑔𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑚𝑜𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑚ú𝑛 (𝐴𝑠) 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑐ℎ𝑜 𝑎𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟. 𝐿𝑎 𝑔𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑠 𝑒𝑙 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑎𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙𝑒𝑠, 𝑑𝑖𝑣𝑖𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑜𝑠 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠. 𝐿𝑎 𝑔𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑚𝑜𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑚ú𝑛 𝑠𝑒 𝑚𝑖𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑐𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑎𝑚𝑏𝑎𝑠 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛, 𝑦 𝑑𝑖𝑣𝑖𝑑𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎. El CMRR es la ganancia diferencial dividida por la ganancia en modo común. OPAM´s LAZO ABIERTO Para el siguiente análisis de los circuitos indicados, la ganancia tiene un valor de A= 2x105. LM741xx LM→ National Semiconductor 741 → Amplificador Operacional de propósito general Vo= A [ V(+) – V(-) ] Vo= 2x105 [ 5x10-6 – 0 ] Vo= 1V Vo= A [ V(+) – V(-) ] Vo= 2x105 [ 5x10-6 – (- 5x10-6) ] Vo= 2V Vo= A [ V(+) – V(-) ] Vo= 2x105 [ 0 - 2x10-3 ] Vo= - 400V → ← ELECTRONICA II 3 Los OPAM´s se saturan a los voltajes de polarización, x ejemplo si los voltajes de polarización son ±12, la salida Vomax=+12 V o Vomax=-12 V. DETECTORES DE CRUCE POR CERO. Vo= A [ V(+) – V(-) ] Vo= 2x105 [ 5x10-3 – 2x10-3 ] Vo= 600V → ← Vo= G [ V(+) – V(-) ] Vo= 2x105 [ A Sen wt – 0 ]= 2x105 A Sen wt Semiciclo (+) Vo → +Vpol ≈ +12V Semiciclo (-) Vo → - Vpol ≈ -12V Vo= G [ V(+) – V(-) ] Vo= 2x105 [ 0 - A Sen wt]= -2Ax105 Sen wt Semiciclo (+) Vo → - Vpol ≈ -12V Semiciclo (-) Vo → + Vpol ≈ +12V ELECTRONICA II 4 DETECTORES DE NIVEL DE VOLTAJE POSITIVO Y NEGATIVO. Vo= A [ V(+) – V(-) ] Vo= 2x105 [A Sen wt - 3] Semiciclo (+) A Sen wt < 3 → Vo= - Vpol ≈ -12V A Sen wt > 3 → Vo= + Vpol ≈ +12V Semiciclo (-) → Vo= - Vpol ≈ -12V Vo= A [ V(+) – V(-) ] Vo= 2x105 [ 3 - A Sen wt ] Semiciclo (+) A Sen wt < 3 → Vo= + Vpol ≈ +12V A Sen wt > 3 → Vo= - Vpol ≈ -12V Semiciclo (-) → Vo= + Vpol ≈ +12V ELECTRONICA II 5 Analice el funcionamiento del siguiente circuito: Diseñar un circuito que me permita sensar el nivel de agua en un estanque de 7 metros de altura. Se requiere tener lecturas cada 2 metros. Considere Vdd=10V. VREF1= 2V VREF2= 4V VREF3= 6V 𝑉𝑟𝑒𝑓1 = 10 𝑅1 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + 𝑅4 Si R2+R3+R4 =Rx 𝑉𝑟𝑒𝑓1 = 10 𝑅1 𝑅1 + 𝑅𝑥 = 2 Si R1=1K 𝑉𝑟𝑒𝑓1 = 10 1𝐾 1𝐾 + 𝑅𝑥 = 2 5𝐾 − 1𝐾 = 𝑅𝑥= 4K 𝑉𝑟𝑒𝑓2 = 10 𝑅1 + 𝑅2 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + 𝑅4 𝑉𝑟𝑒𝑓2 = 10 1𝐾 + 𝑅2 5𝐾 = 4 𝑅2 = 4 𝑥 5𝐾 10 − 1𝐾 = 1𝐾 𝑉𝑟𝑒𝑓3 = 10 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + 𝑅4 Vo= G [ V(+) – V(-) ] V(+) = 15 2K 2K + 5K = 4.28V V(−) = 15 1K 1K + R Vo = G ( 4.28 − 15 1K 1K+R ) 4.28 − 15 1K 1K + R > 0 4.28 > 15 1K 1K + R R= 2.5K Si R > 2.5 K → Vo≈ +12 Si R < 2.5 K → Vo≈ - 12 ELECTRONICA II 6 𝑉𝑟𝑒𝑓3 = 10 2𝐾 + 𝑅3 5𝐾 = 6 𝑅3 = 6 𝑥 5𝐾 10 − 2𝐾 = 1𝐾 R2+R3+R4 =Rx → R4= Rx- R2-R3 →R4= 4K – 2K = 2K DETECTOR DE VENTANA. Indica cuando un voltaje de entrada se encuentra entre dos valores límites. ENTRADA A B Led 5<Vin<3 Vo= + Vpol ≈ +12V Vo= + Vpol ≈ +12V On Vin > 5 Vo= - Vpol ≈ - 12V Vo= + Vpol ≈ +12V Off Vin < 3 Vo= + Vpol ≈ + 12V Vo= - Vpol ≈ -12V Off Vin < 0 Vo= + Vpol ≈ + 12V Vo= - Vpol ≈ -12V Off Vo= G [ V(+) – V(-) ] 5 3 -2 ELECTRONICA II 7 AMPLIFICADOR OPERACIONAL RETROALIMENTADO (LAZO CERRADO). Proporcionan cambios de amplitud de voltaje. Se operan como osciladores, filtros, sumadores, restadores, amplificadores de instrumentación. Se puede realizar operaciones matemáticas con las señales de entrada +, - , *, /, dx, ∫, Utilizan dispositivos externos en el camino de retroalimentación. La ganancia depende de los valores de dichos dispositivos externos. Vo= G [ V(+) – V(-) ] 𝑉𝑜 𝐺 = V(+) – V(−) Si G ≈ ∞ entonces V(+) – V(-) ≈ 0 V(+) = V(-) (tierra virtual) AMPLIFICADOR INVERSOR. AMPLIFICADOR NO INVERSOR. Vi − V(−) R1 = V(−) − Vo RF V(+) = V(-) = 0 Vi R1 = −Vo RF 𝑉𝑜 = −𝑉𝑖 RF R1 Si RF>R1 → multiplicador Si RF<R1 → Divisor Si RF=R1 → inversor 0 − V(−) R1 = V(−) − Vo RF V(+) = V(-) = Vi −Vi R1 = Vi − Vo RF −Vi R1 = Vi RF − Vo RF = Vo RF = Vi( 1 RF + 1 R1 ) Vo = Vi( 1 + RF R1 ) 𝑉𝑜 = −𝑉𝑖 RF R1 Si RF>R1 → multiplicador Si RF<R1 → Divisor Si RF=R1 → inversor ELECTRONICA II 8 SUMADOR INVERSOR. RESTADOR. SUMADOR NO INVERSOR. Si todas las resistencias son del mismo valor Vo= V1+V2 V1 − V(−) R1 + V2 − V(−) R2 + V3 − V(−) R3 = V(−) − Vo RF V(+) = V(-) = 0 𝑉𝑜 = −𝑅𝐹( V1 R1 + V2 R2 + V3 R3 ) Si R1=R2=R3=RF Vo = −(V1 + V2 + V3) V2 − V(−) R1 = V(−) − Vo RF V2 R1 − V(−) R1 = V(−) RF − V𝑜 RF 𝑉𝑜 = 𝑅𝐹 [ V(−) ( 1 RF + 1 R1 ) − V2 R1 ] V1 − V(+) R2 = V(+) − 0 R3 V(+) = V1 R3 R2 + R3 = 𝑉() V(+) = V(-) 𝑉𝑜 = 𝑅𝐹 [ V1 R3 R2 + R3 ( 1 RF + 1 R1 ) − V2 R1 ] Si R1=R2=R3=RF Vo = V1 − V2 0 − V(−) R1 = V(−) − Vo RF − V(−) R1 = V(−) RF − V𝑜 RF 𝑉𝑜 = 𝑅𝐹 [ V(−) ( 1 RF + 1 R1 ) ] V1 − V(+) R2 + V2 − V(+) R3 = 0 V1 R2 − V(+) R2 + V2 R3 − V(+) R3 = 0 V(+) ( 1 R2 + 1 R3 ) = V1 R2 + V2 R3 V(+) = ( V1 R2 + V2 R3 ) ( R1 R2 R1 + R2 ) 𝑉𝑜 = 𝑅𝐹 [ ( V1 R2 + V2 R3 ) ( R1 R2 R1 + R2 ) ( 1 RF + 1 R1 ) ] ELECTRONICA II 9 1) Encuentre la expresión de salida para Vo, si el circuito tiene todas las resistencias de igual valor. 2) Utilizando el CI LM741 diseñe un circuito que me permita obtener la respuesta de Vo= V1-V2-V3 = V1-(V2+V3) 3) Determine la expresión Vo del siguiente circuito. 0 − V(−) R = V(−) − Vo R 𝑉𝑜 = 2V(−) V1 − V(+) R + V2 − V(+) R = V(+) − 0 R 𝑉1 + 𝑉2 = 3V(+) V(+) = 𝑉1 + 𝑉2 3 𝑉𝑜 = 2V(+) = 2 ( 𝑉1 + 𝑉2 3 ) 𝑉𝑜 = 2 3 (V1 +V2) Vo=V1+V3 - V2-1.2 V1+V3 V2 + 1.2 ELECTRONICA II 10 4) Encuentre la expresión para Vo. Vo1 = Ei(1 + RF1 R1 ) Vo2 = −Vo1( RF2 R2 ) Vo3 = −Vo2( RF3 R3 ) Vo = Ei(1 + RF1 R1 )( RF2 R2 )( RF3 R3 ) 5) Encuentre la expresión de Vo. V(−) − Vx 2 = 2Vx + Vx − Vo 4 V(−) − Vx 1 = 2Vx + Vx − Vo 2 2V(−) − 2Vx = 2Vx + Vx − Vo Vo = 5Vx − 2V(−) Vo = 5(3V(−) − 2V1) − 2V(−) Vo = 15V(−) − 10V1 − 2V(−) Vo = 13V(−) − 10V1 V(−) = V(+) = V2 2k 2k + 3k = 2 5 𝑉2 Vo = 13 ( 2 5 𝑉2) − 10V1 Vo = 26 5 𝑉2 − 10V1 V1 − V(−) 1 = V(−) − Vx 2 2V1 − 2V(−) = V(−) − Vx Vx = 3V(−) − 2V1 V(−) − Vx 2 = Vx − 0 2 + Vx − Vo 4 VX ELECTRONICA II 11 6) Encuentre la expresión de Vx. B A 7) Encuentre la expresión para Vo. V1 − V(−) R1 = V(−) − Vo R2 V1 R1 − V(−) R1 = V(−) R2 − Vo R2 𝑉𝑜 = 𝑅2 [ V(−) ( 1 R1 + 1 R2 ) − V1 R1 ] V(−) = V(+) = 𝑉2 𝑉𝑜 = V2 ( 𝑅2 R1 + 1) − V1 R2 R1 V(−) − Vx 2 = 2Vx + Vx − Vo 4 Vo = 13 ( 2 5 𝑉2) − 10V1 Vo = 26 5 𝑉2 − 10V1 0 − V(+) R3 = V(+) − Vo R4 − V(+) R3 = V(+) R4 − Vo R4 Vo R4 = V(+) ( 1 R4 + 1 R3 ) = V(+)( R3 + R4 R3R4 ) V(+) = 𝑉𝑜 ( R3R4 R3 + R4 ) 1 R4 = 𝑉𝑥 V𝑥 = [ V2 ( 𝑅2 R1 + 1) − V1 R2 R1 ] ( R3 R3 + R4 ) V(−) − Vx 2 = 2Vx + Vx − Vo 4 Vo = 13 ( 2 5 𝑉2) − 10V1 Vo = 26 5 𝑉2 − 10V1 Amplificador A V2 − V(−) 1 = V(−) − Vx 3 3V2 − 3V(−) = V(−) − Vx Vx = 4V(−) − 3V2 V(−) = V(+) = 𝑉3 5k 5k + 2k = 𝑉3 5 7 Vx = 4 𝑉3 5 7 − 3V2 Vx = 20 7 𝑉3 − 3V2 Amplificador B V1 − V(−) R3 + Vx − V(−) R4 = V(−) − Vo R5 V(−) = V(+) = 0 V1 R3 + Vx R4 = −Vo R5 Vo R5 = − V1 R3 − Vx R4 𝑉𝑜 = −𝑅5[ V1 R3 + 1 R4 ( 20 7 𝑉3 − 3V2) ] ELECTRONICA II 12 8) Encuentre la expresión para el cálculo de Vo, del siguiente circuito. SEGUIDOR DE VOLTAJE. Seguidor de fuente Amplificador de ganancia unitaria. Aislador, Buffer. Amplificador de aislamiento. Vo=Ei Encuentre el valor de Vo, del siguiente circuito. Vo 𝑉𝑜1 = − 0.2 ( 50 22 ) = −0.45𝑉 𝐴mplificador inversor 𝑉𝑜2 = 0.2 (1 + 27 10 ) = 0.74𝑉 Amplificador No Inversor ELECTRONICA II 13 En el amplificador de salida……… DIFERENCIADOR. INTEGRADOR. 0 − V(−) R3 = V(−) − Vo R3 𝑉𝑜 = 2V(−) Vo1 − V(+) R3 + Vo2 − V(+) R3 = V(+) − 0 R3 3V(+) = 𝑉𝑜1 + 𝑉𝑜2 V(+) = 𝑉𝑜1 + 𝑉𝑜2 3 V(+) = V(−) 𝑉𝑜 = 2V(+) = 2 ( 𝑉𝑜1 + 𝑉𝑜2 3 ) = 2 3 (Vo1 + Vo2) Vo = 2 3 (−0.45 + 0.74) = 0.194𝑉 𝑖𝑐 = C dV dt C d(Vi − V(−)) dt = V(−) − Vo RF V(−) = V(+) = 0 C dVi dt = −Vo RF Vo = − RF C dVi dt Vi − V(−) RF = C d(V(−) − V𝑜) dt V(−) = V(+) = 0 C d(−Vo) dt = Vi RF d Vo = − Vi C RF dt ∫ d Vo = ∫ − Vi RF C dt Vo = − 1 RF C ∫ 𝑉𝑖 dt ELECTRONICA II 14 RECTIFICADORES DE PRECISIÓN. El diodo rectifica señales mayores que 0.6V, con la ayuda de amplificadores Operacionales se puede rectificar señales de valores menores. RECTIFICADORES DE MEDIA ONDA CON OPAM´s Rectificadores con ganancia controlada en dependencia de los valores de los componentes. RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA OPCION A. Semiciclo positivo D1 cerrado, D2 abierto Vo=0 Semiciclo negativo D1 abierto, D2 cerrado. El amplificador queda configurado como un Amplificador Inversor Vo = − Vin 𝑅𝐹 R1 ELECTRONICA II 15 RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA OPCION B. CIRCUITO SEPARADOR DE SEÑAL Semiciclo positivo D1 abierto, D2 cerrado El amplificador queda configurado como un Amplificador Inversor Vo = − Vin 𝑅𝐹 R1 Semiciclo negativo D1 cerrado, D2 abierto Vo=0 Semiciclo positivo D1 abierto, D2 cerrado El amplificador queda configurado como un Amplificador Inversor Vo = − Vin 𝑅𝐹2 R Semiciclo negativo D1 cerrado, D2 abierto El amplificador queda configurado como un Amplificador Inversor Vo = − Vin 𝑅𝐹1 R ELECTRONICA II 16 RECTIFICADOR DE ONDA COMLETA. Semiciclo positivo. Semiciclo Negativo. D1 cerrado, D2 abierto El amplificador A1 queda configurado como un Amplificador Inversor Vo1 = − Vin 𝑅𝐹1 R1 El amplificador A2 queda configurado como un Amplificador Inversor Vo = − Vo1 𝑅𝐹3 R2 Vo = Vin 𝑅𝐹1 R1 𝑅𝐹3 R2 D1 abierto, D2 cerrado El amplificador A1 queda configurado como un Amplificador Inversor Vo1 = − Vin 𝑅𝐹2 R1 El amplificador A2 queda configurado como un Amplificador No Inversor Vo = Vo1 (1 + 𝑅𝐹3 R2 ) Vo = − Vin 𝑅𝐹2 R1 (1 + 𝑅𝐹3 R2 ) ELECTRONICA II 17 MULTIVIBRADOR ASTABLE SIMETRICO. Generador de Onda cuadrada. R1 y R2 forman un divisor de voltaje. VUT = Vsat(+) 𝑅1 R1+R2 VLT = Vsat(−) 𝑅1 R1+R2 MULTIVIBRADOR ASTABLE ASIMETRICO. t = RF C Ln [ (Vsat(+) − VLT) (Vsat(+) − VUT) ] 𝑡 = RF C Ln [ Vsat(+) + Vsat(+) 𝑅1 R1 + R2 (Vsat(+) − Vsat(+) 𝑅1 R1 + R2 ) ] t = RF C Ln [1 + 2R1 R2 ] [1 + 2R1 R2 ] = 𝑒 R1 R2 = 𝑒−1 2 = 0.86 → t = RF x C si R1 = 0.86R2 T= t1 + t2 t= 2 RF x C si R1= 0.86 R2 Generador de pulsos (+) y (-) de distinta duración. Periodo (+) determinado por R3 y C. Periodo (-) determinado por R4 y C. t1 = R3 C Ln [1 + 2 R1 R2 ] si R1 = 0.86R2 entonces t1 = R3 x C t = R4 C Ln [1 + 2 R1 R2 ] si R1 = 0.86R2 entonces t2 = R4 x C ELECTRONICA II 18 DESFASADOR. Permite desplazar la señal de salida con respecto a la señal de entrada. Modifica el ángulo de fase de la señal de entrada. El desfase depende de Ri y Ci 𝜃 = 2 𝐴𝑅𝐶 𝑡𝑔 2 𝜋 𝑓 𝑅𝑖 𝐶𝑖 𝜃 2 = 𝐴𝑅𝐶 𝑡𝑔 2 𝜋 𝑓 𝑅𝑖 𝐶𝑖 𝑡𝑔 𝜃 2 = 𝑡𝑔[𝐴𝑅𝐶 𝑡𝑔 (2 𝜋 𝑓 𝑅𝑖 𝐶𝑖) ] 𝑡𝑔 𝜃 2 = 2 𝜋 𝑓 𝑅𝑖 𝐶𝑖 𝑅𝑖 = 𝑡𝑔 𝜃 2 2 𝜋 𝑓 𝐶𝑖 Se quiere desfasar una señal senoidal 60 grados. Dicha señal tiene una amplitud de 1vp y una frecuencia de 2.5 kHz. Diseñe el circuito. 𝑅𝑖 = 𝑡𝑔 𝜃 2 2 𝜋 𝑓 𝐶𝑖 𝑅𝑖 = 𝑡𝑔 60 2 2 𝜋 . 2500 𝑥 20𝑥10−9 Ri = 1.83 K𝞨 AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTACION. • Su salida es el resultado de la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor. • Su ganancia diferencial se controlada mediante un potenciómetro lo que facilita su ajuste. • Posee una impedancia de entrada muy alta para que su ganancia no se vea afectada por la impedancia de la fuente de entrada. • Tiene una impedancia de salida muy baja para que su ganancia no se vea afectada por la carga que se conecta a su salida. • Son amplificadores diferenciales con una ganancia diferencial precisa y estable, generalmente en el rango de 1 a 1000. ELECTRONICA II 19 • Bajo nivel de la tensión de offset del amplificador, a fin de poder trabajar con señales muy pequeñas. • Es utilizado comúnmente en dispositivos que trabajan con señales muy débiles, y minimiza el error de medida. En el primer Amplificador V(+)=V(-)=E1 En el segundo Amplificador V(+)=V(-)=E2 i1=i2=i3 Vx − E1 R = E1 − E2 aR = E2 − Vy R aVx − aE1 = E1 − E2 Vx = E1(1 + a) a − 𝐸2 a E1 − E2 = aE2 − aVy Vy = E2(1 + a) a − 𝐸1 a Vo = Vy − Vx (Restador) Vo = ( E2(1 + a) a − 𝐸1 a ) − ( E1(1 + a) a − 𝐸2 a ) Vo = E2(1 + a + 1) a − E1(1 + a + 1) a Vo = E2(2 + a) a − E1(2 + a) a Vo = E2(1 + 2 a )− E1(1 + 2 a ) Vo = (E2 − E1)(1 + 2 a ) Vx Vy ELECTRONICA II 20 AMPLIFICADOR LOGARÍTMICO. AMPLIFICADOR EXPONENCIAL. Vi − V(−) R = 𝐼𝑠(𝑒 𝑉𝐷 𝑉𝑇 − 1) VD.- Voltaje en el diodo. Is.- Corriente de fuga VT. - Voltaje Térmico 𝑉𝐷 = 𝑉(−) − 𝑉𝑜 𝑉(+) = 𝑉(−) = 0 𝑉𝐷 = −𝑉𝑜 Vi R = 𝐼𝑠(𝑒 −𝑉𝑜 𝑉𝑇 − 1) 𝐿𝑛( Vi R Is + 1) = 𝐿𝑛(𝑒 −𝑉𝑜 𝑉𝑇 ) −Vo VT = [𝐿𝑛 ( Vi R Is + 1)] Vo = − VT 𝐿𝑛 ( Vi R Is + 1) 𝐼𝑠 (𝑒 𝑉𝐷 𝑉𝑇 − 1) = V(−) − Vo R = 𝑉𝐷 = 𝑉𝑖 − 𝑉(−) 𝑉(+) = 𝑉(−) = 0 𝑉𝐷 = 𝑉𝑖 − Vo R = 𝐼𝑠(𝑒 𝑉𝑖 𝑉𝑇 − 1) 𝑉𝑜 = −𝑅 𝐼𝑠 (𝑒 𝑉𝑖 𝑉𝑇 − 1)
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