SISTEMAS ELECTRÓNICOSSESION 23/10/2017
1
21 vovoo vvv
1
1
2
1v
R
Rv
vo
2
1
22
21
2
1
2
2···1 v
R
Rv
RR
R
R
Rv
vo
12
1
2 vvR
Rvo
+
-
V2
R1
Vo
R1
V1
R2
R2
• Cortocircuito virtual:v+ = v -• Principio de superposición
ANÁLISIS
TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Amplificador diferencial
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2
12
1
2
1212
2121
21
''
·2
1''
·''
)()()(''
vvR
Rv
vvR
Rvv
RRRR
vvvv
RvRvRvvv
o
G
F
FGF
G
FGF
ANÁLISIS
TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Amplificador de instrumentación
-
+
R2
R2
vo
R1
R1
-
+
+
-
RF
v1v’1
v’2v2
RF
RG
12
1
2 ·2
1· vvR
R
R
Rv
G
Fo
Amplificadores de instrumentación
integrados (ej: AD620)
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3
vo
-
+
RF
iF
FFo iRv ·
Circuito acondicionamiento
fotodiodo
INVERSOR
vo
+
-R2
iF R3
R1
NO INVERSOR
Fo iR
RRv ·1·
1
23
TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Conversor corriente-tensión (Amplificador de transimpedancia)
CF
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+
-
R
+VCC
iL
-+vs
-
+
R RL
vo
iL
-+vs
4
R
vi sL
Driver LED
CARGA FLOTANTECARGA A TIERRA
TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Conversor tensión-corriente (Amplificador de transadmitancia)
3
4
1
2
R
R
R
R
3R
vi sL
R
vi sL
-
+
R1
RL
iL
-+vs
R2
R3
R4
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• Amplificador logarítmico y antilogarítmico
• Rectificadores de precisión
• Comparador
• Disparador de Schmitt (comparador con histéresis)
• Oscilador de relajación
TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Amplificador operacional ideal: aplicaciones no lineales
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TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Amplificador logarítmico y antilogarítmico (exponencial)
+
-
R
vo
vi
D
s
iTo
s
DTDo
iRD
IR
vVv
I
iVvv
R
vii
··ln
·ln
+
-
R
vo
vi Q
+
-
VBE
LOGARÍTMICO
CO
iTo
IR
vVv
··ln
+
-
R
vo
vi
D
EXPONENCIAL
T
iso
Ro
T
is
T
DsDR
V
vIRv
iRv
V
vI
V
vIii
·exp·
·
·exp·exp
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TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Funciónde transferencia
0
vO
v2
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TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Funciónde transferencia
V
vO
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TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Rectificadores de precisión
0· vdAO
iivdAOA
VvVvA
+
-
D
D ON
vi vo = vi
RL
-+V
+
-
D
D OFF
vi vo = 0
RL
-+
0· vdAO
iivdAOA
VvVvA
vo
vi
+
-
D
vi vo
RL
1
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TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Rectificadores de precisión
OFFD
ONDvi
1
20
vo
vi
OND
OFFDvi
1
20
-R2/R1
R2
R1vi
+
-
RL
vo
D2
D1
-
+
D1
vi vo 0
RLR
D2
R1
R2
-
+
D1
vi vo = -R2/R1
RLR
D2
R1
R2
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TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Comparadores
+
-vo
vi
+VCC
-VCC
vo
vi
+Vcc
-Vcc
v
tvi
vo
-
+vo
vi
+VCC
-VCC
vo
vi
+Vcc
-Vcc
v
tvi
vo
+
-vo
vi
+VCC
-VCC
vo
vi
+Vcc
-Vcc
v
tvi
vo
vref+-
vref
vref
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TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Disparador de Schmitt
R1 R2
-
+
Vi
Vo
Comparador con histéresis no inversor
Vo
Vi
2R
1RVcc 2R
1RVcc
Función de transferencia
5V
-5V
t=0t
V
10V
-10V
2R
1RVcc
2R
1RVcc
+VCC
-VCC
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TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Disparador de Schmitt
R1 R2
-
+
Vi
Vo
Comparador con histéresis no inversor
Vo
Vi
2R
1RVcc 2R
1RVcc
Función de transferencia
5V
-5V
t=0t
V
10V
-10V
2R
1RVcc
2R
1RVcc
V+
22 1
2
1
1
RR
Rv
RR
Rvv io
22 1
2
1
1
RR
Rv
RR
RVv icc
Si vo = +VccSe produce la comparación cuando se cumple que v+
pasa ser menor que cero:
2
1
21
2
21
10R
RVv
RR
Rv
RR
RV cciicc
Si vo = -VccSe produce la comparación cuando se cumple que v+
pasa ser mayor que cero:
2
1
21
2
21
10R
RVv
RR
Rv
RR
RV cciicc
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TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Disparador de Schmitt
R1
R2
-
+
Vi Vo
Comparador con histéresis inversor
Vo
Vi
2R1R
1RVcc
2R1R
1RVcc
Función de transferencia
5V
-5V
t=0t
V
10V
-10V
2R1R
1RVcc
2R1R
1RVcc
+VCC
-VCC
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TEMA 5: AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y CIRCUITOS DE APLICACIÓN
Oscilador de relajación
-
+
R1
C
R2
R
vo
vo
v+
v-
+VCC
-VCC
t
t
t
v- = vc (t)
21
1·RR
RVCC
21
1·RR
RVCC
21
1·RR
RVCC
21
1·RR
RVCC
T
T1 T2
t
tttC evvvtvv
·)(0
1
2
212
21
1
21
12
2·ln··)(·)(
2
TR
RRRCT
RR
RVeV
RR
RVVTv CC
RC
T
CCCCCC
2
212·ln2
R
RRRCT