APLICACIONES TÍPICAS DEL AO

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1 3 PLIIONES TÍPIS DEL O 3.. INTODUIÓN Exsen nnumerables aplcacnes para ls O, an lneales cm n lneales, muchas de las cuales pueden ser mejradas medane pequeñas aracnes. El gran prblema, es sn duda saber cual aplcacón ulzar para slucnar un deermnad prblema, es mprescndble ennces, pre a elegr una aplcacón, el saber cm funcna. Las frmas de analzar las aplcacnes sn dferenes para cada p, es suele llear a cnfusnes, sn embarg, es psble elabrar una medlgía que puede ser de mucha ayuda. El presene capíul muesra una gran aredad de aplcacnes cn sus crrespndenes análss. 3.. ESOLUIÓN DE EUIONES DIEENILES Esa aplcacón es una de las más radcnales del O y se cnce cm mpuadr nalógc, el cual cnsse una cmbnacón de negradres y deradres, ls que permen la reslucón de una ecuacón dferencal. El dferencadr prácc En el capíul, se resó la cnfguracón para el dferencadr deal. Su respuesa en el dmn de la frecuenca esá dada pr la sguene gráfca. db s f 0 db ω f (a) (b) gura 3.. (a) espuesa del dferencadr Ideal. (b) nfguracón prácca.

2 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 38 El prblema de ese crcu es que la reacanca capaca aría en frma nersa cn la frecuenca, hacend muy sensble el crcu al rud de ala frecuenca, sn embarg, la cnfguracón prácca de la fg. 3.b nhbe ess efecs. La ressenca s en sere cn el cndensadr, hace que dsmnuya la gananca para ala frecuenca a la relacón f / s, per ese crcu acuará cm dferencadr sól a frecuencas menres que f c π s ω c s Para frecuencas mayres a f c, el crcu se aprxma a un amplfcadr nersr cn gananca - f / s. La fg. 3. ndca la respuesa en frecuenca de la cnfguracón prácca la cual muesra una lmacón de la gananca pr sbre la frecuenca de cre f c. - f s db db 0 db ω f s gura 3.. espuesa en frecuenca de un dferencadr prácc. y su funcón de ransferenca es s s f bsg ss El alr f se cnce cm cnsane de emp y se suele hacer gual al períd de la señal de enrada del deradr. s en la prácca se cnsdera enre hm. Inegradr prácc El negradr deal se mdfca medane la ncrpracón de una ressenca s en paralel cn el capacr de realmenacón. Esa ressenca perme lmar la gananca en baja frecuenca. s - f s ura deal ura prácca 0 db ω f s (a) (b) gura 3.3. (a) Inegradr prácc. (b) espuesa en frecuenca del negradr prácc.

3 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 39 En la prácca se dseña s 0, y debe dseñarse gual al períd de la señal de enrada. Para frecuencas menres a ω f El crcu se cmpra cm un amplfcadr nersr, cuya gananca esá defnda pr - f / s. EJEMPLO 3.. Implemenar un crcu cn O peracnales que perma resler la sguene ecuacón dferencal: d d d d 0 send funcón del emp, y cnsanes psas. eslucón: d Pas : Se supne cncda, para faclar el desarrll pdems defnr ls sguenes símbls: d dx - Blque mulplcadr pr -. Blque sumadr resadr. nsruyend cada un de ls elemens de la ecuacón dferencal d d d d () negrand nueamene d d (B) Tmand d d - d d () Tmems y mulplquémsla pr la cnsane. - (D) Pas : hra pdems unr () cn (B), (B) cn (D) y () cn (), además, hacend la resa ()-(D) lueg sumand y fnalmene nrend ese resulad llegams a d d d, l que es gual a d d d

4 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 40 d d d d - d d gura 3.4. nfguracón en base a ls símbls. Unend la enrada cn la salda e nercaland un nerrupr pdems bener la slucón de la ecuacón dferencal. Pas 3: Se debe realzar su mplanacón cn O. 0 Dnde gura 3.5. Implemenacón cn O. El crcu se cerra en 0. En ese precs nsane el alr de la funcón () puede ser medd en la salda del segund negradr.

5 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O OMPDOES Sn crcus que se ulzan para cmparar ds lajes, pr ejempl para deermnar cual de ells es mayr. Exsen dferenes ps de cmparadres, y gran pare de ess ulzan el O en laz aber, es decr, sn realmenacón. mparadr de sauracón nsderand que la salda en funcón de la enrada bedece a la sguene expresón ( ) Tenems que s > - la dferenca es psa, lueg esa dferenca es mulplcada pr la gananca en laz aber (que es muy grande), cm cnsecuenca, la salda es muy grande. Pr r lad, se e lmada pr la ensón de almenacón. S < -, ennces el laje aplcad es nega, lueg la salda es -. En el crcu msrad en la fg. 3.6, la salda es psa ( ) cuand la ensón de enrada, es menr que el laje de referenca ref. Lueg la salda se uele negaa cuand es mayr que ref. Ese p de cmparadr se cnce cm cmparadr de sauracón. ef - cuand e f - ef (a) ef - ef - e f cuand - (b) gura 3.6. rcus cmparadres de sauracón. En un crcu deal el pas de un esad a r es nsanáne, per en un crcu real ese camb requere de un pequeñ emp, el cual puede ser de alguns mcrsegunds. S ulzams un O 74, ese se demra aprxmadamene 40 µs en pasar de un esad a r. La exacud de un cmparadr prácc es la dferenca de ensón necesara enre la enrada y la referenca para hacer que la salda cambe de un esad a r. Mdfcand la cnfguracón anerr se puede arar la cnfguracón para hacer arable la referenca mdfcand ds ressencas.

6 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 4 ef ef ef - 0, s e f 0 e f - ef <0 - e f 0, s 0 e f ef - ef >0 gura 3.7. mparadr cn referenca arable. Para encnrar el pun de cnmuacón del cmparadr se debe encnrar - y, lueg, el camb de esad del cmparadr currrá cuand dchs lajes sn guales. nsderand el crcu de la fg. 3.7a se ene: e f lueg, s > - ennces, es l msm que decr >0. Usand esa cndcón pdems deermnar para que alr de la señal de enrada el cmparadr camba de esad. Exsen ras alernaas a la ndcada en la fg. 3.8, las que permen bener una referenca arable ajusable medane un pencómer. ef - gura 3.8. mparadr cn referenca ajusable. mparadr de enana La sguene cnfguracón se cnce cm cmparadr de enana y perme dscrmnar s deermnad laje ( ) se encuenra enre ds neles, un superr ( refup ) y r nferr ( reflw ).

7 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 43 ref Up D L - ref Lw D - gura 3.9. mparadr de enana. Para analzar el crcu cmparadr de enana, pdems examnar ls res cass psbles: as : < reflw < refup ( reflw ( refup ) ) De acuerd a es D cnduce y D n cnduce, lueg cuand la enrada se encuenra baj la referenca nferr, la salda. as : reflw < < refup ( reflw ( refup ) ) En ese cas D y D n cnducen pues -, ennces 0. as 3: > reflw > refup ( reflw ( refup ) ) nalmene sucede que D n cnduce y D s, ennces. S la señal se encuenra enre ls rangs ndcads, la salda de dch cmparadr, se encnrará en un esad "baj" (cer ls). S la señal se encuenra fuera de la enana, la salda mará el alr. S se quere lmar la salda del cmparadr de sauracón, puede cnsderarse la sguene mdfcacón. 0KΩ ef z -

8 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 44 gura 3.0. mparadr cn lmadr zener. EJEMPLO 3.. Dseñe un crcu que perma deecar cuand una señal sbrepasa ls 5 ls. 5 s 0 ls -0 ls K Para esa suacón se ene que 5 ( ) s En el cas que la señal de enrada s esé pr debaj de ls 5 ls, será gual a 0 ls, l que mplca que el dd led esá apagad. uand s supere ls 5 ls, será gual a -0 ls, lueg el LED se prenderá. En la prácca es psble mplemenar un cmparadr cn cualquer O, es a a depender de las exgencas de la aplcacón, sbred en cuan a rapdéz. Habualmene, se ulzan O cn al Slew ae, per en el cas de requerr una mayr candad de crrene en la salda, se puede ulzar un dsps cread especalmene para ser usad cm cmparadr. Su S supera ls 50/µs y pr l general presena una salda "pen clecr" la que perme bener crrenes mayres a las que pree un O. TE 3.. Inesgue ls rcus Inegrads LM39 y LM339. Explque el cncep "pen clecr" IUITOS DISPDOES Señales rudsas y cmparadres nsdere un cmparadr cuya referenca es cer ls, lueg, alménel cn ds ps de señales, una sn rud y ra cn rud. Para smplfcar la suacón, el rud será una pequeña señal cuadrada de ala frecuenca, la cual será sumada a la señal de enrada. mbas suacnes esán ndcadas en la fg. 3..

9 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 45 (a) (b) gura 3.. espuesa del cmparadr: (a) Sn rud. (b) n rud Ne que en la fg. 3.a el camb de esad del esad del cmparadr se prduce cuand la señal rangular cruza pr cer. Para la segunda suacón (fg. 3.b), curre exacamene l msm, sn embarg, el efec del rud hace que el camb de esad sea adulerad. Es rae cm cnsecuencas desasrsas, sbred s el dsps fnal (sbre el cual se realza la acuacón) es de caracer elecrmecánc. Para slucnar ese prblema, se nrduce una realmenacón psa en el cmparadr, cn el fn de defnr una banda para la cual el crcu permanezca nsensble al rud. mparadres ealmenads Una clase de cmparadr especal se cnce cm dsparadr de Schm (Schm Trgger). Ese crcu usa realmenacón psa para acelerar el l de cnmuacón. Ne que en la fg. 3., la señal de salda es realmenada a raés de al ermnal N nersr del O. Es aumena la gananca y pr l an, agudza la ranscón enre ls ds neles de salda. esems el sguene crcu gura 3.. Dsparadr de Schm. Ese es un dsparadr de Schm en el cual se encuenra la ensón de referenca en cer ls, ya que - 0. Para bener la cura caracerísca debe cnsderar que el camb de esad del cmparadr sempre se realza cuand -. La ensón en se puede deermnar a parr de 0

10 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 46 S > - ( sea mayr que cer), ennces, lueg s >0 es muy grande, ennces sgue permanecend en. S se reduce la magnud de, se puede encnrar el pun de cnmuacón, cm es curre cuand - 0, ennces se reemplaza dch alr y se despaja. 0 La ensón de salda pasa de a -. S la ensón sgue decrecend -. S la ensón de enrada aría ahra desde el pun más nega haca el pun más ps, la salda camba a, cuand - 0. ( ) La ensón permanecerá en menras aumene más allá de /. De acuerd a l planead la relacón / queda de la sguene frma - gura 3.3. ura de respuesa del dsparadr de Schm. El dbuj realzad crrespnde a una espece de hséress. Se ulza para descrbr una suacón en la que el ssema ene memra. La sguene cnfguracón se cnce cm dsparadr de Schm nersr: gura 3.4. Dsparadr de Schm nersr.

11 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 47 El pun de cnmuacón se encuenra ulzand las ds ecuacnes El camb de esad se prduce cuand las ds ensnes sn guales S y además aumena desde el pun más nega haca una ensón psa, la salda cnmua cuand S - y pasa de una ensón psa a una negaa, el pun de cnmuacón curre cuand La relacón / se encuenra dada pr la sguene cura - gura 3.5. ura de respuesa del dsparadr de Schm nersr. En el crcu anerr se puede reemplazar el ermnal que a a erra pr un alr de ensón de referenca, dejand cm enrada. - gura 3.6. Dsparadr cn referenca. Su relacón /, en ese cas s y E esá dada pr la sguene cura.

12 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 48 E E - E gura 3.7. ura de respuesa /. TE 3.. Deermnar la cura / s E y para la fg GENEDOES DE UNIONES Generadr de nda cuadrada La sguene cnfguracón se cnce cm scladr de relajacón, el cual genera una nda cuadrada. Esa es una cnfguracón cn realmenacón psa. gura 3.8. Oscladr de elajacón. El laje en la enrada n nersra esá dad pr el dsr de ensón Pr r lad, s el cndensadr ncalmene esa dascargad se ene que el crcu se cmpra en un cmparadr realmenad, el que puede esar en cualquer esar esad, lueg, la ensón en - se desarrlla en el cndensadr cm pare de una cmbnacón.

13 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 49 gura 3.9. Oscladr de elajacón. S > -, ennces., per s < -, ennces -. S se pare cnsderand que ( > - ), ennces el alr de será una prcón de ( < ), es decr En ese precs nsane - c se cmenza a desarrllar. Esa ensón aumenará en frma expnencal hasa que -. En ese nsane camba de sgn pues - >, ennces el cndensadr se empeza a descargar (cn la msma cnsane de emp) hasa que c y nueamene camba de sgn. 0 - c T/ T 0 - c T/ T (a) (b) gura 3.0. (a) arga y descarga del cndensadr. (b) Señal de salda y laje del cndensadr. La cura de carga del cndensadr elucna en frma expnencal hasa un alr fnal desde un alr ncal -, cm se ndca en la fg. 3.0b. la cnsane de emp es τ. Deermnand la cura en el ermnal -. uand 0< < T/ dnde lueg ( e ) c ( ) ( ) ( ) e c

14 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 50 Para el seml en que T/ < < T, el alr ncal es y el alr fnal es -. T ( ) ( ) e S ealuams en el mmen en que camba la pendene, enems e ( T /) ( ) e T ( ) e T ( ) para deermnar el períd de sclacón T, se sabe que T per, lueg Para smplfcar se supne que, ennces Lueg reemplazand el nue alr de, enems T e Despejand T ns queda T. 3 nalmene f T H z S se requere lmar la salda a un alr nferr al laje de sauracón, se deben clcar ds dds zener cm ndca la sguene cnfguracón, dnde z z z <.

15 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 5 z z gura 3.. Oscladr de relajacón cn salda lmada pr zener. S se realza el msm análss anerr, se deermna que T es ndependene de z. TE 3.3. Deermnar la frecuenca del scladr de la fg. 3., cnsderand y z z. Generadr de nda rangular Es psble mplemenar un generadr de nda rangular, a parr de un crcu smlar al esudad anerrmene. Basaría agregar un crcu negradr a la eapa de salda del scladr de relajacón. Edenemene, debe marse en cuena la frecuenca a la cual rabaja el scladr y las cnsderacnes sas para el dseñ del negradr prácc. s z z s gura 3.. Generadr de señal rangular. nsderems el sguene crcu: 6 3 a 4 z z 5 gura 3.3. Generadr de señal rangular sn scladr de relajacón.

16 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 5 Para analzar el crcu de la fg. 3.3, debems defnr z z z. El prmer amplfcadr peracnal frma una cnfguracón de cmparadr. S es leemene mayr que cer, a z, en cas cnrar a - z. nsderems para nuesr análss a z, pdems asumr que ese camb es cm un pequeñ escalón, lueg la salda es una rampa negaa - Z ( ) 3 4 Deermnems ahra la ensón en el pun. Para ell debems er el efec de a en y. El laje esá dad pr: 0 a 0 6 a z z a 0 5 gura 3.4. plcand superpscón. nalmene se bene a 5 5 ( ) 5 El camb de a a - z curre cuand 0. Ne de la ecuacón anerr que s la cnrbucón de se hace más negaa, puede mar alres negas. Supngams que es curre en un emp, ennces enems ( )0, lueg reemplazams. ( ) ( ) a 5 5 ( ) z salda. Pasad ese pun, a - z, lueg el negradr cnsdera esa señal cm r escalón, así la z ( ) 3 ( ) 4 En ese pun <0, la cnrbucón de hace que se haga ps (pues se ha ransfrmad en una rampa psa), supngams que es curre en un nsane 3.

17 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 53 z5 ( ) 0 ( z 5 ) 5 ( ) 5 nalmene llegams a la sguene cura 5 z () 5 z gura 3.5. laje de salda de un generadr de señal rangular. Para deermnar la frecuenca de sclacón, debems encnrar. Pdems deermnar la pendene de la cura en el ram 0 < <. m 5 z ( 0) además, m z ( ) 3 4 Igualand y despejand ( ) Per T T ennces f T 4 ( ) Una cnfguracón de generadr de nda rangular más smplfcada es la sguene

18 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 54 gura 3.6. Generadr de señal rangular smplfcad. En esa ambén enems una eapa cmpuesa pr un cmparadr, seguda pr un crcu negradr. La relacón / maneja la amplud del rángul. En la salda de la eapa de cmparacón enems una señal cuadrada y a la salda del negradr la señal rangular, para ambas frmas de nda, la frecuenca de sclacón esá dada pr: f 4 TE 3.4. Deermnar la expresón para la frecuenca de sclacón para el crcu de la fg OSILDOES Ls generadres de funcón, sn báscamene crcus scladres, ess se caracerzan pr n ener señal de excacón y además pr su realmenacón psa. Las sguenes cnfguracnes permen generar señales snusdales. Oscladr de Wen Tambén llamad scladr Puene de Wen, emplea un puene equlbrad cm red de realmenacón. S ls ds capacres y las ds ressencas sn guales. La frecuenca de sclacón esá dada pr gura 3.7. Oscladr de Wen. f π Es se deermna planeand las ecuacnes de nuds en - y ( s) 0

19 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 55 Lueg, cnsderand - ( s) s s 0 Encnrand las raíces de la ecuacón ( s) s s 0 s ±, 4 sea Para sasfacer la cndcón de sclacón, las raíces deben ser cmplejas cnjugadas y sn pare real, De aquí pdems bener que una slucón del p K e j K e j L que deermna una señal snusdal cn frecuenca gual a ω Oscladr Sen-csen (scladr de cuadraura) El scladr de cuadraura (sen-csen), ambén cnsa de un dble negradr, ese enrega en la señal csω y en la señal senω. Es muy úl cuand se requere ener ds señales que engan un desfase de 90º. En ería, das las ressencas deben ser guales, per en la prácca, es leemene menr que las ras para asegurar la parda. gura 3.8. Oscladr de cuadraura. Para deermnar la frecuenca de sclacón, puede ulzarse el msm prcedmen del scladr de Wen. Supnga das las ressencas guales y planee las ecuacnes en y -. En el prmer O se ene

20 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 56 ( ) s 0 ( ) 0 s En el segund O enems un negradr nersr, lueg s m, pdems encnrar la ecuacón dferencal que rge el cmpramen de. ( s){ s } 0 nalmene la frecuenca de sclacón bedece a la relacón ω Oscladr Twn-T Un ípc crcu scladr snusdal es el "TWIN-T" dble negradr, msrad en la fgura / gura 3.9. Oscladr Twn-T. Para deermnar la salda del scladr, se deben planear las ecuacnes de nuds en, -, y. De acuerd a es es psble llegar a una ecuacón dferencal hmgénea de cefcenes cnsanes, así enems que: 0 s s s 0

21 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 57 0 s Lueg rerdenand queda una ecuacón dferencal en funcón de (s) ( ) 0 4 s s s Encnrand las slucnes del plnm caracerísc, pdems bener la funcón (). La frecuenca de sclacón esa dada pr la sguene expresón f π Las cnsderacnes práccas para el dseñ sn y 0

22 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O ETIIDOES ecfcadres de meda nda Una de las aplcacnes n lneales más báscas y úles sn ls llamads crcus recfcadres. Se pueden dseñar ya sea para recrar la pare negaa ( psa) de una señal para enregar una salda que crrespnda al alr abslu de la enrada.el crcu de la fg se cnce recfcadr nersr de meda nda. D D gura ecfcadr nersr de meda nda. Supngams un O deal, - 0, s >0, la ensón en la salda del O <0, lueg D cnduce. f D gura 3.3. rcu recfcadr cn D cnducend. f < 0 cm 0 y - 0, ennces 0 nalmene cm < 0, D NO cnduce. La ra suacón curre cuand D cnduce, l que se da cuand <0 y >0. Lueg se puede reemplazar el crcu ncal pr el sguene crcu equalene.

23 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 59 f D gura 3.3. ecfcadr cn D cnducend. per Lueg 0 parr de es se puede bener la caracerísca de ransferenca del crcu recfcadr (a) (b) gura (a) aracerísca / del recfcadr nersr de meda nda. (b)dagrama de señales de enrada y salda de un recfcadr de meda nda. Mdfcand ressenca, pdems arar la amplud de salda. El crcu de la fgura 3.3 es una aracón del recfcadr de meda nda. D D gura ecfcadr de meda nda (aracón).

24 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 60 En ese cas : uand >0, el crcu se cmpra cm amplfcadr nersr, dnde - /, per cuand <0, 0. - (a) (b) gura (a) ura / del recfcadr de meda nda (aracón). (b) Dagrama de señales de enrada y salda de un recfcadr de meda nda (aracón). ecfcadr de nda cmplea El crcu recfcadr de nda cmplea ene la sguene respuesa gura espuesa de un recfcadr de nda cmplea. nsderand ahra ds crcus, el prmer que enregue la respuesa y el segund que enregue la respuesa B. l realzar la peracón de resa de la respuesa B mens la respuesa, se puede bener la salda deseada.

25 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O D D B D - D (a) (b) gura rcu recfcadr de nda cmplea. El crcu descr requere del us de 3 O. nalcems ahra la suacón de la fg , en ese cas enems ds señales, una de amplud y ra de amplud, las cuales se suman (resan) para bener la señal recfcada. Dcha suacón sól requere de ds O. - B B- - - gura Manej de señales para la bencón de un recfcadr de nda cmplea. Sól se requere nerr la señal B-, para bener la respuesa deseada. D D gura ecfcadr de nda cmplea ulzand ds O.

26 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 6, ennces < 0 para para, 0, > 3.7. IUITOS LIMITDOES Un crcu lmadr blga a una señal a manenerse pr debaj ( pr encma) de un pun llamad pun de rupura. La señal de salda a a ser prprcnal a la enrada, menras ésa se encuenre pr debaj del pun de rupura. S la señal de enrada sbrepasa ese líme, la salda n pdrá ser mayr que ése. El sguene crcu es un lmadr básc realmenad. D E gura rcu lmadr. Para analzar ese crcu se recurre al esud de ds cass, prmer, cuand el dd n cnduce y lueg cuand el dd cnduce. as : El dd n cnduce:

27 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 63 E gura 3.4. Lmadr cuand D n cnduce. La salda es gual: hra se debe encnrar el pun de rupura, que esá dad pr el laje. 0 E 0 E 0 E ( ) E E El dd cnduce cuand γ>. S γes el laje necesar para hacer cnducr el dd. E γ m ánd del dd se encuenra a 0 ls, el pun debe ser nega. Lueg -γ, para que el dd cnduzca. hra pdems despejar la salda: E γ S hacems γ0, ennces E La salda es un alr cnsane que sól depende de, y E.Es represena el pun de rupura enre las ds cndcnes del crcu. as : El dd cnduce: Se reemplaza el dd pr un generadr de ensón γy una ressenca f. Lueg el crcu queda de la sguene frma:

28 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 64 E f γ gura 3.4. Lmadr cuand D cnduce. Para smplfcar el crcu pdems encnrar un equalene Théenn de la red ressa que se encuenra al lad derech del dd. f γ - E E EQTH TH L que mplca que: gura Equalene Théenn. EqTH TH ( ) E E E nalmene el lmadr queda ransfrmad cm sgue: EqTH f γ TH gura rcu equalene. { } TH f γ

29 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 65 E γ f E γ f f nsderacnes f La ecuacón queda I f E HG I KJ HG e j γ KJ Dnde el érmn que mulplca a, es la gananca del crcu. S << y f <<, la gananca se reduce a: Gananca ( )( ) n ess anecedenes se puede deermnar la caracerísca / del crcu lmadr. c c gura aracerísca /. c γ E c E γ E La pendene camba de - / a más mens - /, cuand aumena más allá del pun de rupura. S E es nega, la rupura curre para un alr de nega, es sgnfca que el pun ( c, c ) se raslada al segund cuadrane del eje /. debe ser much menr que, s se desea alcanzar una buena lmacón. Debe exsr una pendene l más cercan a cer más allá del pun de rupura.

30 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 66 El alr de salda camba cuand camba la pendene, c debe ser menr que la ensón de sauracón. Se puede cnfgurar un crcu un que enga un líme nferr y superr, el cual se muesra en la sguene fgura, dnde además se muesra su caracerísca /. E D E - E D - E (a) (b) gura (a) rcu lmadr (cn líme superr e nferr). (b) aracerísca /. TE 3.5. ealce un análss para deermnar la cura / para el crcu msrad en la fg. 3.46a.

31 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O MPLIIDO LOGÍTMIO Y NTILOGÍTMIO Ls amplfcadres lgarímcs y anlgarímcs sn usads para realzar mulplcacón y dsón de señales analógcas. sí ambén para bener su lgarm su funcón expnencal. Para prducr una amplfcadr cn respuesa lgarímca, se debe ulzar un dsps que presene dcha caracerísca. El elemen ulzad es el dd semcnducr. La crrene a raés de ese dsps esá dada pr la sguene expresón dnde: T I I e I e K J D s HG qd I s qd T I s : rrene de sauracón nersa q : arga del elecrón (.6 x 0-9 b) D : laje del dd. : nane de Blzman (.38 x 0-3 jule/ K) T : Temperaura abslua en grads Keln nalcems la sguene cnfguracón ID D dnde m I D, enems que gura mplfcadr lgarímc. D s I e D qd T demás, - D T ln( ) q I La salda es funcón del lgarm naural de la enrada. Usualmene T/q 6m a 5. S nercambams la ressenca pr el dd D en el amplfcadr lgarímc pdems bener una nuea cnfguracón: s

32 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 68 D I D gura mplfcadr anlgarímc. I D D I e s qd T I D I e s qd T Esa cnfguracón se cnce cm amplfcadr anlgarímc. La salda es una funcón expnencal de la enrada. Mulplcacón y dsón de señales análgas mp Lg mp Lg 0 0 mp n-lg 3 4 gura Dagrama de un crcu mulplcadr. S defnms T/q, I s 0 0 ln ln ( ) 0 0 ln ln q ln ln T e e e nalmene defnms 4 / 3, lueg la salda ns queda

33 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O es el prduc 3. Para realzar la dsón análga de señales, el dagrama del crcu es el sguene mp Lg mp Lg mp n-lg gura Dagrama de un crcu dsr de señales. ( ) ln ln ln ln ln ln ln e e e e T q S hacems 4 / 3 (/ ), llegams a 3 4

34 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O MPLIIDOES DE INSTUMENTIÓN El mplfcadr de Insrumenacón (I) es un de ls crcus elecróncs más ersáles usads en ls ssemas de nsrumenacón mderna, ambén es usand en ls ssemas de cnrl mdern. Báscamene el I es un amplfcadr cn enrada dferencal cn muy ala mpedanca de enrada y muy al M, nrmalmene ene ganaca ajusable y baj mpedanca de salda. es usad cm amplfcadr de señales cnnuas y alernas. En ls ssemas de nsrumenacón se requere un amplfcadr que respnda a la dferenca de ds señales, las cuales sn referencadas sbre un pun cmún, además debe ener un al M (para aenuar al máxm las señales en md cmún). Pr r lad el ransducr es una fuene de ala mpedanca, l que mplca que el amplfcadr debe ener una ala ressenca de enrada para bener una mejr presacón. mplfcadr dferencal nsderems el amplfcadr dferencal de la fg Ese es un crcu de medcón, el cual se e afecad pr un nerferenca. Inerferenca n mplfcadr Dferencal s n P. cmún c Transducr el cmún gura 3.5. mplfcadr dferencal. Deermnand y c s n c n La salda queda ( ) ( ) u dm dm c s n c n nalmene u dm s El amplfcadr deferencal básc (fg..8) puede ser usad cm pare de un I, per requere un elemen adcnal para el ajuse del M.

35 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 7 f a a O f juse del M gura 3.5. mplfcadr dferencal cn ajuse de M. TE 3.6. Deermne Pr qué? el pencómer de la fgura 3.5. es capaz de ajusar el M. Ese amplfcadr presena prblemas cn su ressenca de enrada. La slucón a es es senclla, ncrprand un segudr de emsr en cada enrada del amplfcadr dferencal, de acuerd a la fg. 3.5a, bsere que la ensón de salda esá dada pr L g (a) (b) gura (a) Buffer para I. (b). Buffer cn gananca. Ne que la ensón es aplcada es la que será aplcada al amplfcadr dferencal. Para bener la gananca arable, se puede hacer la mdfcacón ndcada en la fg. 3.53b, de acuerd a es enems en la salda demás ( g) I

36 punes de rcus Elecróncs II : plcacnes Típcas del O 7 nalmene I ( ) g ( ) ( ) g ( ) g g mplfcadr de Insrumenacón La fg muesra ds I cmples, dependend del p de O que se ulcen para cnfgurar ess I, la presacón será ncremenada. f a a f juse del M g juse del M (a) (b) gura (a) I sn gananca ajusable. (b) I cn ajuse de gananca. nalmene el I de la fg. 3.54b, sasface ds ls requermens planeads, es decr, la salda n depende del lage en md cmún,sn de la dferenca de las enradas. La mpedanca de enrada será muy ala, y n camba la gananca aría, y fnalmene, la gananca de ensón sól depende de una ressenca.