U.T.4. ACONDICIONADORES DE SEÑAL

Transcripción

1 . Amplfcadores operaconales ACNDICINADES DE SEÑAL.. Introduccón a los amplfcadores operaconales.. Amplfcador operaconal dferencal de tensón...amplfcador dferencal... elacón del rechazo del modo común..3. Amplfcador dferencal acoplado por emsor..4. Fuente de corrente constante..5. Crcuto adaptador y de desplazamento depotencal..6.el amplfcador operaconal básco..7. Parámetros nternos fundamentales del A....8.Compensacón de errores debdos a parámetros nternos..8..compensacón de la tensón de offset de salda..8..correntes de entrada..8.3.característca dnámca. Confguracones característcas de los A.... Segudor de tensón.. Amplfcador de tensón nversor.3. Amplfcador de tensón no nversor.4. Sumador analógco de tensón.4..sumador nversor.4..sumador no nversor.5. Amplfcador dferencal. estador.5..tros crcutos restadores.6. Dferencacón analógca. Dferencador.7. Integrador.8. Comparador de tensón.9. Comparador regeneratvo. Inversor smétrco con hstéress.0. Comparador no nversor smétrco con hstéress.. Comparador nversor asmétrco con hstéress.. Comparador no nversor asmétrco con hstéress.3. Convertdor de tensón a corrente.3.. Convertdor -I con carga flotante Acondconadores de Señal Hoja de 7

2 .3.. Convertdor -I referdo a masa.4. Convertdores I-.5. Comparador de ventana 3. Empleo de los A.. en el dseño de fuentes de almentacón 3.. Introduccón 3.. egulador sere con realmentacón por A Elmnacón del umbral de un dodo 3.4. ectfcadores de precsón de meda onda 3.5. ectfcadores de precsón de onda completa 4. Fltros 4.. Conceptos prevos 4.. Fltros pasvos 4... Fltro paso bajo 4... Fltro paso alto Fltro paso banda Fltro de rechazo de banda 4.3. Fltros actvos Fltros paso alto y paso bajo Fltros paso banda Fltro actvo de rechazo de banda Acondconadores de Señal Hoja de 7

3 . AMPLIFICADES PEACINALES.. Introduccón a los amplfcadores Dferencales de tensón Los amplfcadores operaconales son dspostvos lneales de alta gananca, dseñados para ser usados con componentes externos a fn de proporconar la funcón de transferenca deseada. Su respuesta de frecuenca, cambo en la señal de fase, gananca y característcas de transferenca son determnados normalmente medante realmentacón externa. La realmentacón, aunque normalmente suele ser negatva (de la salda a la entrada nversora), puede ser en algunas aplcacones postva (de la salda a la entrada no nversora); Es posble tambén usar realmentacones postvas y negatvas para producr una osclacón controlada. Un amplfcador operaconal deal debería sumnstrar una tensón lneal de salda, proporconal a la dferenca de tensón entre los dos termnales de entrada 0 ( ) Ad; la salda tene la msma polardad que la tensón en la entrada no nversora. Asmsmo, un A.. deal debe tener las característcas sguentes: Gananca dferencal: nfnta. Gananca en modo común: 0 esstenca de entrada: nfnta. esstenca de salda: 0 Ancho de banda: nfnto. Estas característcas teórcas no son en absoluto equparables en la práctca. Acondconadores de Señal Hoja 3 de 7

4 En la fgura anteror hemos representado la curva típca de transferenca de la tensón de salda respecto a la dferenca en las entradas, para un A.. clásco. emos pues, que la salda puede tomar ambos valores de la fuente de almentacón, y se dce entonces que se halla en saturacón postva o negatva, según corresponda. bservemos por últmo que la salda no depende del valor absoluto de las entradas (en teoría), es decr, que obtendremos la msma salda tanto s, por ejemplo, aplcamos a las entradas y,00 como s aplcamos 5 y 5,00, ya que en valor absoluto: Amplfcador operaconal dferencal de tensón A fn de comprender claramente el funconamento global del A.., y defnr perfectamente sus característcas más mportantes, comparándolas con el caso deal, es nteresante fracconar su estudo, analzando por separado sus partes consttutvas, las cuales, una vez defnda su msón y comportamento y agrupadas convenentemente, darán lugar a un A.. básco.... Amplfcador dferencal Es la parte fundamental del A.., la msón de un amplfcador dferencal es, en general, amplfcar la dferenca entre dos señales; en la fgura sguente representamos un Acondconadores de Señal Hoja 4 de 7

5 dspostvo actvo lneal con dos señales de entrada y ; y una salda o ; meddas con respecto a terra. La señal de salda 0 de un amplfcador dferencal deal debería ser: 0 Ad ( - ) Sendo Ad su gananca. Se ve que cualquer señal común en ambas entradas no afectará a la tensón de salda. Sn embargo, un amplfcador dferencal real no puede representarse por la ecuacón anteror, puesto que habtualmente las saldas dependen no solamente de la señal dferencal "d" de las dos señales, sno tambén del nvel medo, denomnado señal de modo común " c "; es decr: d c ( ) Por ejemplo, s una señal es 50 µ y la otra -50 µ, la salda no será exactamente la msma que s.050 µ y 950 µ, aunque la dferenca d 00 µ sea déntca en ambos.... elacón de rechazo del modo común A contnuacón aclaramos las afrmacones anterores, e ntroducmos algunos conceptos nuevos. La salda de la fgura sguente puede expresarse como una combnacón lneal de las dos funcones de entrada. Acondconadores de Señal Hoja 5 de 7

6 0 A A Sendo A la gananca de tensón desde la salda a la entrada ; con la a masa. Mentras que A corresponderá a la gananca de tensón entre la salda y la entrada, con la entrada a masa. De la observacón detallada de la fgura anteror podemos deducr las sguentes expresones: C C d d S susttumos estas ecuacones en la anteror, resultará: desarrollando A ( C d ) A ( C d ) A C A d AC A y agrupando térmnos d Acondconadores de Señal Hoja 6 de 7

7 Llamando 0 C ( A A ) ( A A ) d A A d C A ( A A ) A quedará fnalmente: A 0 d d A C C Sendo Ad la gananca de tensón de la señal dferencal; y Ac de la señal de modo común. Podemos medr Ad drectamente ponendo por ejemplo - 0,5, de forma que d y c 0; en este caso la tensón de salda medda es la gananca Ad de la señal dferenca. De forma smlar s, entonces d 0, c y 0 Ac; ahora la tensón de salda es la gananca de modo común Ac. Evdentemente, desearíamos que Ad fuese lo mayor posble, y Ac lo menor posble (dealmente Cero), con el fn de aproxmarnos al caso teórco, y por ello defnmos un nuevo parámetro denomnado "relacón de rechazo del modo común", que vene dado como: ρ A A d C Tenendo en cuenta esta ecuacón, la tensón de salda puede expresarse de la forma sguente: 0 0 A d A d d d A c c Ad ρ c d d Acondconadores de Señal Hoja 7 de 7

8 sacando factor común quedará: 0 A c d d ρ d Según esto, es evdente que debe dseñarse el amplfcador de tal forma que ρ sea lo mayor posble, ya que de esta manera el comportamento real se aproxma al deal; que no lo olvdemos vene expresado por la ecuacón: 0 Add Ad ( ) La realzacón práctca del crcuto, que responde según lo anterormente expuesto, se explca en el punto sguente...3. Amplfcador dferencal acoplado por emsor esponde al crcuto de la fgura sguente, en el cual la fuente de corrente constante se supone deal ( ) S los transstores T y T son gemelos (se encuentran apareados, hay que hacer notar que esto sólo es posble medante técncas de ntegracón), y suponendo que en sus respectvas bases aplcamos s s s, las correntes de base serán déntcas en ambos casos I b I b y tambén I I ; en consecuenca: I I I I I e bβ bβ Acondconadores de Señal Hoja 8 de 7

9 A. Análss en modo común S ahora ncrementamos en la msma cuantía ambas señales de entrada S S, el sstema se encontrará en el equlbro ncal; esto es I e I sguen sendo las del caso anteror, ya que la corrente "I E " permanece nalterable (fuente de corrente constante). Dcho de otra forma, en modo común la gananca es nula. B. Análss en modo dferencal Supongamos ahora que hay un desequlbro en las entradas; esto es, en B aplcamos ( S S ) y en B, S. Como es lógco pensar, el ncremento de tensón en la entrada "T " conlleva un aumento de corrente de salda en I, y una dsmnucón en la msma cuantía en T (- I) para que en todo momento se cumpla la gualdad ; esto es: I E I E I E I I sendo: Acondconadores de Señal Hoja 9 de 7

10 Tal y como ocurría ncalmente. I I I E Esto mplca un ncremento en la salda 0, en una cuantía: 0 I c medda con respecto a la masa. En defntva, podemos conclur dcendo que toda varacón de tensón en una de las entradas se acusa automátcamente en la otra; esto es, a una varacón postva en una de ellas, le corresponde una negatva en la otra, pero en la msma cuantía absoluta. C. Cálculo de la gananca en modo común La gananca en modo común sería nula s " " del generador fuese nfnta; como en la realdad esto no es así, en el montaje dferencal exste una "Ac" (gananca en modo común). Para su cálculo, basándonos en la smetría de la fgura ncal, y tenendo en cuenta que: I E I I el crcuto equvalente de un amplfcador dferencal utlzado en modo común sería: Es decr, un amplfcador en emsor común con resstenca de emsor. Aplcando el modelo híbrdo completo correspondente resulta: Acondconadores de Señal Hoja 0 de 7

11 A C e ( hoe e hfe ) c c ( hfe ) ( s he )( hoee ) e D. Cálculo de la gananca dferencal En este caso, la resstenca que refleja la fuente de corrente constante en la entrada es gual a cero, puesto que a un ncremento de ntensdad en el T le corresponde un ncremento contraro en el T. En consecuenca, el crcuto equvalente en nuestro caso es un amplfcador emsor común sn resstenca de emsor. Aplcando el modelo híbrdo correspondente resultará: A d h s fe c h e Acondconadores de Señal Hoja de 7

12 E. Consderacones práctcas Como los parámetros híbrdos en un transstor varían con las correntes de reposo (polarzacón), la relacón de rechazo del modo común depende del punto de trabajo del msmo h fe Y l/hoe deberían ser lo mayores posbles, Y he lo menor posble. Es dfícl dseñar amplfcadores dferencales óptmos con transstores, debdo a las dervas provocadas por las varacones de sus parámetros nternos con la temperatura, provocando varacones de las tensones base-emsor, y por tanto de sus correntes de polarzacón. Una varacón cualquera de estas cantdades da orgen a una tensón en la salda, que es ndstnguble de la provocada por una varacón de la señal de entrada...4. Fuente de corrente Constante Tene por objeto crear una polarzacón fja en los transstores montados en poscón dferencal; su fundamento es fjar la corrente de emsor; y por añaddura la de colector se mantendrá gualmente nvarable. En el crcuto de la fgura sguente desprecamos la corrente de base, ya que en crcutos ntegrados, la β del transstor alcanza valores muy elevados. bservando el crcuto podemos deducr: ( D ) D I 3 3 be Acondconadores de Señal Hoja de 7

13 Acondconadores de Señal Hoja 3 de 7 despejando I 3 quedará: D be D I 3 3 Llamando: be D D Quedará: D D D I 3 3 En caso de derva térmca, hay una varacón de D' y D ; pero ambas se contrarrestan mutuamente, al tener dstnto sgno, por lo que el efecto es una certa establdad de I 3 frente a varacones de temperatura. En cualquer caso, según se ve en la ecuacón fnal, para valores concretos de -,, y 3, la I 3 permanece constante, tal y como queríamos demostrar...5. Crcuto adaptador y de desplazamento de potencal El objeto de este crcuto es por un lado poder varar la componente contnua de la señal de salda, y sobre todo consegur una baja mpedanca de salda. Podría pensarse en colocar un condensador de desacoplo para soluconar el prmer problema, pero de nmedato se abandona esta solucón s tenemos en cuenta que el condensador no desplaza potencales de contnua, sno que elmna; y además el volumen que ocuparía el condensador sera muy superor al del amplfcador operaconal. bservando la fgura sguente podemos poner que: ( ) be4 be S I El desplazamento de potencal será, por lo tanto: ( ) be4 be S I

14 Tambén podemos observar que, alrededor de T5 se ha dseñado una fuente de corrente constante que fja el valor I 4. Fnalmente, tanto T 4 como T 6, trabajan en colector común, presentando por un lado, T 4 una elevada mpedanca de entrada respecto de la señal a la cual se le quere varar su nvel de contnua; y T 6 como adaptador de mpedancas asegura una baja resstenca en la salda del dspostvo...6. El amplfcador operaconal básco A partr de los crcutos fundamentales descrtos hasta ahora, podemos construr un A.. elemental, como se ve en la fgura sguente: Acondconadores de Señal Hoja 4 de 7

15 Aunque en la práctca, como veremos más adelante, la consttucón nterna de los A.. comercales resulta ser bastante más compleja, cm objeto de mejorar sus prestacones; y es tarea bastante dfícl, por no decr mposble, dstngur los bloques operatvos vstos hasta ahora. Además tengamos en cuenta que dentro de un msmo "chp", muchos fabrcantes ntroducen no sólo uno, sno dos y hasta cuatro A.. a la vez, lo que evdentemente redunda en una gran complejdad del crcuto. No obstante, en los A.. de la prmera generacón, poco evoluconados, por ejemplo el µa 70 de Farchld, s que pueden dstngurse perfectamente dchas partes; según se ve en la fgura adjunta: Explcaremos brevemente la msón de cada uno de los transstores del crcuto. - T y T consttuyen el par dferencal. - T 6 y T 7 forman la fuente de corrente constante. - T 3 tene la msón de equlbrar la carga del T con el T - T 4, etapa amplfcadora de emsor común. - T 5, T 8 y T 9 consttuyen la etapa adaptadora y de desplazamento de potencal. Acondconadores de Señal Hoja 5 de 7

16 Como se observa, la fuente de corrente constante es común pan el amplfcador dferencal y para la etapa de desplazamento de potenca; el transstor T 7 establece por lo tanto la corrente en el T 6 y en el T 8. Por supuesto, la corrente de colector del T 4 es gual a la corrente de colector del T 3, ya que ambos transstores son déntcos T 3 T 4, y sus resstencas de colector las msmas, c 3 c 4 6K...7. Parámetros nternos fundamentales del A.. Como ya se ha dcho al prncpo, un A.. deal tendría una mpedanca de entrada nfnta y la de salda sería nula. Su gananca sera nfnta, el ancho de banda tambén nfnto y el arrastre entre la entrada y la salda debera ser perfecto. Los parámetros de un A.. real nos van a ndcar el grado de aproxmacón al caso deal y en este apartado descrbremos los más mportantes. GANANCIA DE TENSIN EN BUCLE ABIET Ad. Es la gananca, que como en todo amplfcador, es gual al cocente entre la tensón a la salda y la de entrada, cuando no exste entre ambos termnales un bucle de realmentacón. En los A.. actuales se alcanzan valores de ó más y es frecuente que el fabrcante los especfque en db. IMPEDANCIA DE ENTADA Z Normalmente expresa la parte resstva vsta desde los termnales de entrada. Son típcos los valores de algunos megaohmos. IMPEDANCIA DE SALIDA Z 0. Es asmsmo la parte resstva vsta desde la salda. Son valores típcos entre 00 y 00 ohmos. CIENTE DE PLAIZACIN DE ENTADA I b Es la pequeña corrente que se derva por los termnales de entrada. En general es del orden de algún µa. Acondconadores de Señal Hoja 6 de 7

17 MAGEN DE TENSINES DE ALIMENTACIN j Indcan valores máxmo y mínmo para un funconamento correcto del A.. No olvdemos que se requere para su funconamento una fuente de almentacón smétrca, por lo que generalmente se expresan dchos valores como ±. MAGEN DE TENSINES DE ENTADA (max.). La tensón en los termnales de entrada no debe superar nunca la de almentacón, pues en caso contraro podría dañarse el crcuto. MAGEN DE TENSINES DE SALIDA o (max.). Tal como hemos vsto, la tensón máxma a la salda no puede ser superor a la de almentacón, y se dce entonces que el A.. está en saturacón. TENSIN DIFEENCIAL DE DESCENTAD A LA SALIDA (offset) En un A.. deal la tensón de salda es nula cuando ambas entradas se hallan a potencal cero. En la práctca nos encontramos con que esto no se cumple, y aparecen en los crcutos nternos de entrada pequeñas tensones que, una vez amplfcadas por la alta gananca del dspostvo, pueden llevar a la salda ncluso hasta el estado de saturacón. Para evtar este nconvenente la mayoría de A.. poseen métodos externos de correccón, que será convenente emplear en crcutos en los que se requera alta precsón (por ejemplo en segudores de tensón). FACT DE ECHAZ DE MD CMUN C.M... (Comon mode rejecton rato). En un A.. deal la salda es proporconal a la dferenca entre las señales de entrada, sendo ésta nula cuando el valor de ambas entradas es gual. En un A.. real esto no se cumple exactamente, y ante dos pares de tensones que mantengan la msma dferenca, la salda puede ser algo mayor en el caso de las tensones superores. La CM es el cocente entre la amplfcacón dferencal y la amplfcacón de modo común, y cuanto mayor sea, más se acercará al caso deal. Acondconadores de Señal Hoja 7 de 7

18 FECUENCIA DE TANSICIN F T. A esta frecuenca, la gananca en cclo aberto del A.. se reduce a la undad. En la fgura sguente se representa la curva típca de respuesta de un A..; concretamente el µa 74. ELCIDAD DE SUBIDA S. Es la velocdad de varacón a la salda, y son valores típcos de /µs a 0 /µs. Su prncpal efecto es lmtar el ancho de banda de señales grandes. Estos parámetros son los más mportantes; sn embargo los fabrcantes proporconan muchos datos, qué nos pueden permtr comparar con más elementos de juco dos A.. dados. Algunos de estos parámetros son: Tensón de offset de entrada ( I ). Es la tensón contnua que debe ser aplcada entre los termnales de entrada para oblgar a que la tensón contnua de salda sea cero. Coefcente de temperatura promedo de la tensón de offset de entrada. Es la relacón entre la varacón de la tensón de entrada de offset y la varacón de la temperatura ambente. Es un valor promedo para un rango de temperatura específco. Acondconadores de Señal Hoja 8 de 7

19 Corrente de offset de entrada (I I ). Es la dferenca entre las correntes de los dos termnales de entrada cuando la salda está a cero voltos. Coefcente de temperatura promedo de la de offset de entrada. Es la relacón entre la varacón de la corrente de entrada de offset y la varacón de la temperatura ambente. Tensón de entrada en modo común ( IC ). Es el promedo de las dos tensones de entrada. ango de tensón de entrada en modo común ( IC ). Es el rango de tensón de entrada en modo común, que s es superado hará que el A.. deje de funconar correctamente. ecorrdo máxmo de la tensón de salda ( M ). Es la máxma tensón de pco postva o negatva que puede ser obtenda en la salda sn recorte de la onda, cuando la tensón contnua de salda es cero. ecorrdo de pco a pco máxmo de la tensón de salda ( PP ). Es la máxma tensón de pco a pco de salda que puede ser obtenda sn recorte de la señal, cuando la tensón contnua de salda es cero. Margen de fase (Φm). El valor absoluto de desfase en lazo aberto producdo entre la salda y la entrada nversora, a la frecuenca en la cual la gananca del módulo en lazo aberto es la undad esstenca de entrada ( ). La resstenca entre los termnales de entrada cuando ambos están puestos a masa. Capacdad de entrada (C). La capacdad entre los termnales de entrada con ambos termnales puestos a masa. Acondconadores de Señal Hoja 9 de 7

20 Sensbldad a la tensón de almentacón (K SS ). El valor absoluto de la relacón del cambo en la tensón de offset de entrada, y la varacón de la tensón de almentacón que lo produjo. elacón de rechazo de la tensón de almentacón (K S ). El valor absoluto de la relacón entre el cambo en la tensón de almentacón, y el cambo en la tensón offset de entrada. Corrente de salda en cortocrcuto (I S ). La máxma corrente de salda obtenda del amplfcador con la salda cortocrcutada a masa, a ambas almentacones, o a un punto específco...8. Compensacón de errores debdos a parámetros nternos..8.. Compensacón de la tensón de offset de salda En prncpo hay que decr, que la tensón de offset, es la tensón presente en la salda, cuando la tensón dferencal de entrada es cero. Sabemos que en teoría es cero dcha tensón, pero en la práctca no ocurre así y se hace necesaro ajustarla en algunos casos. Algunos amplfcadores operaconales ncorporan correctores nternamente, medante la adcón de algún componente externo (no todos) Correntes de entrada tro hecho mas vene a acentuar la dferenca entre un amplfcador operaconal real y el modelo teórco. Se trata de la presenca de una corrente de entrada, ya sabemos que ambas entradas están formadas por transstores; estos necestan una corrente de base para funconar; por tanto es precso proporconar esta corrente a las dos entradas para que el amplfcador funcone normalmente. De otro modo, s dejamos las dos entradas del amplfcador al are, éste dejaría de funconar. eamos las corrente de entrada que se nos presentan. Acondconadores de Señal Hoja 0 de 7

21 a. Correntes de polarzacón de entrada La presenca de estas correntes de entrada resulta nconvenente, puesto que s hemos regulado el amplfcador para suprmr el fenómeno de offset, la tensón de salda tomará un valor nulo cuando conectemos las dos entradas a masa. Pero s realzamos el montaje de la fgura sguente, la tensón de salda no permanece nula: la corrente de entrada I b pasa por la resstenca, y por tanto polarza la entrada (-) a la tensón -Ib. Será pues, esta tensón multplcada por la gananca la que encontrará en la salda Es obvo que nteresará por lo tanto mnmzar el valor de dcha corrente de polarzacón; esto se consgue en la actualdad medante el empleo, como etapas de entrada, de transstores de gananca súper-beta realzables por las modernas técncas de ntegracón); y más recentemente empleando como etapas de entrada transstores de efecto de campo FET o transstores MS. b. Corrente resdual de entrada S la corrente de entrada de un amplfcador operaconal es molesta, la dferenca de las dos de entrada lo es mucho más. En el montaje de la fgura anteror, s en lugar de colocar úncamente una resstenca en la entrada (-), hubéramos colocado otra resstenca más; del msmo valor en la entrada (), podríamos esperar que se compensara el efecto producdo por las caídas de tensón debdas a las correntes de entrada. En realdad esto sólo es verdad s las correntes de entrada son rgurosamente guales; pero éstas son lgeramente dferentes, lo que lmta el valor de la resstenca en sere en los ataques de entradas, ncluso en el caso de que sean exactamente guales. Acondconadores de Señal Hoja de 7

22 Esta corrente dferencal se llama desplazamento de las correntes de entrada o corrente resdual de entrada o ben con el térmno nglés nput offset current Característca dnámca Hasta el momento sólo nos hemos preocupado del comportamento estátco del amplfcador, sn hacer ntervenr el tempo en su funconamento. En realdad, el A.. ntegrado, como cualquer otro amplfcador está lmtado sólo a certas frecuencas. Supongamos que trabajamos con amplfcadores operaconales en lazo aberto, su gananca será entonces consderable (de a en tensón). Por ejemplo, consderemos que hemos undo a masa la entrada (-) y atacamos la entrada () con una señal snusodal, s examnamos la tensón de salda, procurando que permanezca snusodal (como a de entrada), es decr, s no hemos exctado mucho el amplfcador, veremos que la gananca varía con la frecuenca. La curva de respuesta que encontraremos se muestra a contnuacón. Esta curva se ha dado para el caso práctco de un A.. µa709, y en ella puede verse que la gananca alcanza un valor grande (mas de 90dB) en frecuencas bajas, y que comenza a bajar de una forma notable a partr de una decena de klohercos; en MHz la gananca tene un valor de 55 db, que no es desprecable, y con 0 MHz llega un poco por encma de los 30dB. Independentemente de la varacón de la gananca, es necesaro por lo general consderar la varacón de la ampltud máxma de la tensón de salda; esta varacón se ndca con trazo fno en la fgura anteror. Acondconadores de Señal Hoja de 7

23 Esta curva ndca que podemos obtener práctcamente la ampltud de la tensón de salda, hasta una frecuenca del orden de 00 khz (pero la gananca ha bajado notablemente antes de llegar a esta frecuenca, será necesaro, a medda que crezca la frecuenca, aumentar la tensón de entrada, para llevar la tensón de salda a un valor máxmo constante). a. Modfcacón de la curva de respuesta Inmedatamente se nos ocurrrá lo sguente: "La curva de respuesta del amplfcador está determnada y no puede modfcarse, por lo tanto; deberemos contentarnos con la curva que hemos obtendo." Por fortuna, no es éste el caso, algunos amplfcadores operaconales están provstos de tomas realzadas en los puntos adecuados del crcuto, donde podemos conectar los elementos exterores de correccón (resstencas y condensadores) que nos permten modfcar la curva de respuesta. S queremos ser francos, debemos admtr que en realdad el empleo de estos elementos de correccón es necesaro ya en vacío, en certo número de amplfcadores operaconales: sn ellos, el montaje empezaría a osclar, ya que lleva certa realmentacón nteror y ésta provocaría la osclacón del conjunto. Según sean los valores de los elementos de correccón, así quedará modfcada la curva de respuesta, de forma que se adapte mejor al problema que se presenta. Muchos pensan que estos elementos se han colocado al exteror del crcuto ntegrado, debdo a que son condensadores, y ya sabemos que su realzacón es muy dfcultosa, pero esto no es exacto. En realdad, el hecho de poder modfcar a voluntad la curva de respuesta da una mayor agldad de empleo al crcuto ntegrado. Acondconadores de Señal Hoja 3 de 7

24 Sempre tomando como ejemplo el µa709, trazamos en la fgura sguente las dversas curvas de respuesta correspondentes a dferentes valores de los elementos de correccón; estas curvas llevan número de las tablas de valores de los elementos de correccón necesaros. Sn embargo, hemos de hacer hncapé fnalmente, en que muchos A.. comercales llevan nternamente realzada su correccón de frecuenca (ejemplo µ74), con objeto de smplfcar al máxmo los montajes; además, no debemos olvdar que de esta forma estamos lmtando el ancho de banda del A... CNFIGUACINES CAACTEÍSTICAS DE LS A.. Antes de comenzar hay que nsstr en dos puntos muy mportantes para el análss de Los crcutos con A..:. Los termnales de entrada poseen una mpedanca sufcentemente elevada para que se puedan aproxmar a cero ambas correntes de entrada.. Por detalles crcutales, los termnales de entrada se hallan a tensones muy próxmas, y se dce que exste un cortocrcuto vrtual entre ambas. El térmno vrtual que hemos empleado, ndca que, aunque ambas entradas se hallen al msmo potencal, como en un cortocrcuto, no fluye corrente a través de dcho corto. En general, como veremos más adelante, se emplea este crtero para analzar crcutos realmentados (no tendría sentdo para crcutos que trabajen en bucle aberto). Los análss de los crcutos se van a realzar tomando como referenca el µa74 Acondconadores de Señal Hoja 4 de 7

25 .. Segudor de tensón Ze 400 megaohmos. Z S mucho menor que ohmo. Ancho de banda MHz. o Como se observa en la fgura que se muestra a contnuacón, exste una realmentacón total entre la salda y el termnal de entrada nversor, por lo que ambos puntos se hallan a un msmo potencal. Según las afrmacones hechas en el punto anteror, la señal de entrada se reflejará a la salda. En prncpó puede parecer que su utldad práctca es nexstente, ya que la salda no expermenta amplfcacón de tensón. Sn embargo, los valores ndcados para Ze y Zs en el caso de un segudor de tensón realzado con el conocdo 74, lustran su posble nterés en la adaptacón de mpedancas, ya que extrae la señal del crcuto anteror, presentando una mpedanca de entrada muy elevada y la cede al crcuto de carga con una mpedanca de salda práctcamente nula. Las expresones de Ze y Zs están relaconadas con los parámetros del A.. en lazo aberto, de la sguente forma: sendo: Z Z Ze mpedanca de entrada del montaje segudor e ( A ) Zs mpedanca de entrada del A.. trabajando en lazo aberto Ad Gananca de tensón en lazo aberto Acondconadores de Señal Hoja 5 de 7 d

26 Mentras que: Z s Z o ( A ) Sendo: Zs mpedanca de salda del montaje segudor Z 0 mpedanca de salda del A.. trabajando en lazo aberto d.. Amplfcador de tensón nversor En el amplfcador nversor, la tensón de salda está en oposcón de fase con la de entrada. Tenendo en cuenta las consderacones hechas con anterordad, podremos poner a partr de la fgura sguente, las sguentes gualdades: Puesto que: 0 Asmsmo: Acondconadores de Señal Hoja 6 de 7

27 Agrupando térmnos: La gananca de tensón Av se defne como : la relacón exstente entre la tensón de salda y la de entrada, por lo tanto: A Es evdente que el sgno (-) de la expresón es solamente ndcatvo de un desfase de 80º entre la tensón de entrada y la de salda. tros parámetros de mportanca en el amplfcador son: a. Impedanca de entrada: Que en nuestro caso vene dado por: Z e Es decr, el valor óhmco de determna la Z e del amplfcador. b. Impedanca de salda Se defne como: Z s 0 entonces 0 y por tanto Z S 0 o Acondconadores de Señal Hoja 7 de 7

28 es por ello que su valor se podrá consderar nulo. En cuanto a 3, su valor se toma como paralelo de y, o sea: 3 Con objeto de que en estado de reposo las correntes de entrada del A.. sean aproxmadamente guales..3.amplfcador de tensón no nversor En este caso la tensón de salda se encuentra en fase con la de entrada, La o genera una corrente a través de, con el sgno ndcado en la fgura sguente: Como el valor de se refleja en la entrada (-) del amplfcador operaconal, téngase en cuenta que exste un cortocrcuto vrtual, podremos afrmar que: como (-)0 entonces ( ) y susttuyendo nos queda: ( ) y tenendo en cuenta que: Acondconadores de Señal Hoja 8 de 7

29 A obtenemos fnalmente que: A Al msmo tempo la Ze tendrá un valor elevadísmo, dealmente nfnto, puesto que se aplca drectamente al termnal () a través de 3. Mentras que Zs 0 como en el amplfcador nversor, sendo en este caso tambén 3, gual al paralelo de y..4.sumador analógco de tensón. esponden a la necesdad de sumas artmétcamente varos térmnos de entrada. En realdad corresponden a versones múltples de los amplfcadores de tensón vstos anterormente, exstendo por tanto la versón nversora y la no nversora. Con estos dspostvos es posble obtener a la salda una señal que es la suma de las señales de entrada amplfcadas cada una de ellas por un factor determnado,.4.. Sumador nversor. bservando la fgura y partendo de las premsas anterores, tenemos que: e sendo: 3 Acondconadores de Señal Hoja 9 de 7

30 3 3 3 y dado que: e btenemos la tensón de salda como: 0 De donde: Para aprecar claramente que se trata de un sumador, supongamos que: Por lo que obtenemos que: ( ) Sumador de tensón no nversor. En el caso de un sumador no nversor, las correntes de entrada son sumadas en una resstenca real 4, 4 deberá ser muy pequeña con respecto a las resstencas de entrada, con objeto de que la expr4esón fnal, no se complque en exceso. Acondconadores de Señal Hoja 30 de 7

31 La tensón en 4 será: ( ) e 4 3 Esta tensón está tambén aplcada a la entrada nversora del A.., ya que las dos entradas tenen vrtualmente el msmo potencal, por lo que: Al msmo tempo, al tratar de un amplfcador de tensón no nversor conocemos que: S e e S ( ) Suponendo que 4 es mucho menor que las resstencas de entrada, podremos afrmar con mucha aproxmacón que: Susttuyendo estas ecuacones en la fórmula ncal, obtenemos: e Acondconadores de Señal Hoja 3 de 7

32 Ecuacón que susttuda en la expresón de la tensón de salda nos da: Expresón que como fáclmente se comprende es mas complcada que la del sumador nversor. No obstante, y con el objeto de smplfcar los cálculos, es posble construr a partr de un sumador nversor, otro no nversor, con la utlzacón de dos A.. Es decr, a partr de un sumador nversor, se coloca otro amplfcador nversor de gananca, obtenendo el sumador no nversor deseado. 5 Como fáclmente se observa, el A.., trabajando como nversor tene una gananca de: A puesto que: A.5.Amplfcador dferencal (restador) El amplfcador dferencal básco puede ser consderado como formado por un amplfcador nversor y otro no nversor. Como sabemos, en el caso de un amplfcador nversor se cumplía que: 0 Acondconadores de Señal Hoja 3 de 7

33 Acondconadores de Señal Hoja 33 de 7 Donde es la tensón de entrada del crcuto. En nuestro caso concreto: 0 Tambén sabemos que para el amplfcador no nversor, la tensón de salda es una funcón de la tensón de la entrada no nversora. En este caso la tensón en dcha entrada es: ) ( La tensón de salda será en este caso: Por lo que la salda total es smplemente : Como generalmente solemos partcularzar: 4 3 Podemos smplfcarla expresón consderablemente:

34 Acondconadores de Señal Hoja 34 de 7 ( ) En esta confguracón de equlbro, solamente la tensón dferencal en la entrada, aparece en la ecuacón de la gananca; por tanto la tensón de entrada en modo común no tene efecto en la salda..5.. tros crcutos restadores Tambén es posble obtener la dferenca entre las dos tensones de entrada a partr de los dos crcutos sguentes: La tensón de salda será: En este caso: A Mentras que: A Sumando las dos expresones:

35 El sguente crcuto se trata de un montaje en cascada entre un amplfcador nversor de gananca y un amplfcador sumador de dos entradas, montajes que ya han sdo tratados con detalle con anterordad. La o según queda reflejado en la fgura será: ( ).6.Dferencacón analógca (dferencador) Con esta confguracón obtenemos a la salda una señal proporconal a la derva respecto al tempo de entrada Es mportante destacar que el dferencador puede presentar a la salda un nvel de rudo consderable, debdo a la amplfcacón de transtoros, por lo que no es frecuentemente empleado, salvo en aplcacones determnadas. Acondconadores de Señal Hoja 35 de 7

36 bservando la fgura, podemos poner: Al msmo tempo la tensón en el condensador concde con la Y tambén: C Según se sabe por teoría de crcutos, la corrente de carga del condensador vene determnada por la expresón: C C d dt C despejando de la gualdad anteror: y por tanto: Acondconadores de Señal Hoja 36 de 7

37 despejando la o, quedará fnalmente: d C dt C d dt C d C dt C c.q.d..7.integrador. La posbldad de ntegrar una funcón es fundamental, tanto para la resolucón de ecuacones dferencales, como para la síntess en generadores defuncones. Mostramos a contnuacón un ntegrador smple negatvo btendremos la o procedendo de gual forma que en el dferencador: C... La cantdad de carga almacenada en un condensador es: Tambén: Entonces: Q C dt dt Q C C Acondconadores de Señal Hoja 37 de 7

38 dt C C Expresón que podremos poner tambén como: C dt C Es decr, la tensón de salda es el producto de una constante por la funcón ntegral de la tensón de entrada. Podemos obtener un ntegrador postvo, sn mas que añadr a contnuacón del ntegrador negatvo un amplfcador nversor de gananca Es posble tambén realzar un ntegrador dferencal, tal y como mostramos a contnuacón:.8.comparador de tensón. Usando el A.. en lazo aberto, como observamos en la fgura sguente, este se comporta como un comparador de tensón, en donde la salda tomará dos posbles estados. Acondconadores de Señal Hoja 38 de 7

39 a. S > b. S < - Sendo y - La doble polardad de la fuente de almentacón, este comportamento resultará perfectamente comprensble debdo a la alta gananca en lazo aberto A d de los A.., y de esta forma según el estado de comparacón, el A.. se encontrará en saturacón postva o negatva.9.comparador regeneratvo. Báscula de Schmtt. Comparador nversor smétrco con hstéress Medante una realmentacón postva del A.. es posble construr un comparador regeneratvo. Partendo ncalmente, según se ve en el dagrama de hstéress, del estado o, el nvel de tensón exstente en el termnal () dependerá del dvsor de tensón, según la relacón: ( ) Acondconadores de Señal Hoja 39 de 7

40 S queremos que la salda de la báscula cambe de estado, es evdente que deberemos aplcar en la entrada (-) un valor de tensón desgnado por tensón de pco p, cuyo valor crítco será precsamente gual o mayor que el dela entrada no nversora, esto es: p Una vez aplcado p la salda pasa a -, por lo que ahora en () habrá: ( ) S la báscula debe retornar nuevamente al estado ncal o, es precso aplcar en la entrada un valor de tensón denomnado de valle v, que concdrá numércamente con: v La msón de 3 es la de hacer que la corrente de entrada sea ndependente de la salda y de la realmentacón postva, ya que esta corrente fluye a través de 3. este crcuto puede ser usado para convertr datos analógcos en datos lógcos estándar. Acondconadores de Señal Hoja 40 de 7

41 .0. Comparador no nversor smétrco con hstéress El crcuto es el que representamos a contnuacón, donde se observa que la tensón de entrada se aplca, ahora, ndrectamente sobre la borna no nversora. Las tensones en las bornas del amplfcador operaconal valen: 0 v v o v A contnuacón se ha de suponer un valor de tensón de salda (cc o -cc) y determnar el valor de la tensón de entrada para la cual el crcuto camba de estado. o 0 cc El valor de la tensón en la borna no nversora será: v v o v o v cc cc Para que la tensón de salda sea v 0 cc es necesaro que > - es decr: v cc cc > 0 v > cc En el momento en que v < B la tensón de salda pasará a tomar el valor v 0 -cc. -cc El valor de la tensón en la borna no nversora es ahora: v B Acondconadores de Señal Hoja 4 de 7

42 v vo v o v cc Para que la tensón de salda sea v o -cc es necesaro que < -, es decr: v cc cc > 0 v < cc s cc En el momento en que > s la tensón de salda pasará a ser v o cc. Para un correcto funconamento del crcuto, las resstencas han de cumplr la relacón <. En la fgura sguente se encuentra representada la funcón de transferenca del comparador, donde s - B La tensón de hstéress será: H B S CC.. Comparador nversor asmétrco con hstéress Acondconadores de Señal Hoja 4 de 7

43 Su crcuto es el representado en la fgura adjunta, donde se observa que se trata de un comparador smétrco al que se le añade una tensón de referenca. Al ntroducr esta modfcacón, el valor absoluto de s y B no será el msmo. Las tensones en las bornas del amplfcador operaconal son de la forma: v v o A contnuacón se supondrá un valor de tensón de salda (cc o -cc) y se determnará el valor de la tensón de entrada para la cual el crcuto camba de estado. v 0 cc El valor de la tensón en la borna no nversora será: cc cc B Para que la tensón de salda sea v 0 cc es necesaro que > - es decr: v < B En el momento en que v > B, la tensón de salda pasará a tomar el valor v o -cc. v o -cc El valor de la tensón en la borna no nversora será: Acondconadores de Señal Hoja 43 de 7

44 cc cc Para que la tensón de salda sea v o cc es necesaro que < - es decr v > S. En el momento en que v S, la tensón de salda pasará a ser v 0 cc En la fgura adjunta se encuentra representada la funcón de transferenca dcl comparador, donde se puede comprobar que S < B S La tensón de hstéress valdra: H B S cc.. Comparador no nversor asmétrco con hstéress El crcuto es el representado en la fgura sguente, donde se observa que se trata de un comparador smétrco al cual se le aplca una tensón de referenca en la borna nversora (en lugar de conectarla a masa). Acondconadores de Señal Hoja 44 de 7

45 Acondconadores de Señal Hoja 45 de 7 Las tensones en las bornas del amplfcador operaconal valen: v v v A contnuacón se ha de suponer un valor de tensón de salda (cc o -cc) y determnar el valor de la tensón de entrada para la cual el crcuto camba de estado. v o cc El valor de la tensón en la borna no nversora será.. cc cc v Para que la tensón de salda sea v o cc es necesaro que > -,es decr: B cc v cc cc v > > ) ( En el momento en que v B la tensón de salda pasará a tomar el valor v 0 - cc. o -cc El valor de la tensón en la borna no nversora es ahora: cc cc v Para que la tensón de salda sea v 0 - cc es necesaro que < - es decr: ( ) S cc cc cc v v < > En el momento en que S la tensón de salda pasará a ser v o cc.

46 A contnuacón se encuentra representada la funcón de transferenca del comparador, donde se puede comprobar que: S > B La tensón de hstéress será: H B S cc.3. Convertdor de tensón a corrente Exsten dos crcutos báscos convertdores de tensón a corrente, según la carga esté referda a masa, o se encuentre flotante..3.. Convertdor -I con carga flotante U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 46 de 7

47 La resstenca L no esta referda a masa, sno que actúa como elemento flotante sobre el bucle de realmentacón. I Y tambén: Despejando: I I I Con lo que se demuestra que la corrente I es drectamente proporconal a la tensón de entrada aplcada, multplcada por la constante de conversón K que en este caso vale: K.3.. Convertdor -I referdo a masa Como normalmente la carga suele estar sempre referda a masa, éste es el convertdor -I usualmente empleado. El esquema de este conversor, es algo más complejo que el precedente; además de la resstenca de entrada y la de realmentacón negatva, posee una malla de retorno haca la entrada no nversora del A.. consttuda por 3 y 4, estas resstencas normalmente se encuentran equlbradas con las anterores, esto es: 4 3 U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 47 de 7

48 U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 48 de 7 Las correntes que crculan por cada una de las resstencas, vendrán dadas por las sguentes ecuacones: 0 I 0 I C I c I La corrente Io que crcula por L vendrá dada por : I I I C Tambén sabemos que: ( ) C C I I Multplcando por ambos membros:

49 U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 49 de 7 ( ) C ) ( Agrupando: ( ) C Susttuyen en la gualdad de Io ( ) 4 3 I I Hacendo: 3 4 Quedará: I Smplfcando: 4 I Como se ve, la Io, solo depende de la tensón de entrada..4. Convertdores I-

50 El crcuto es smlar al de un amplfcador de tensón nversor, exceptuando la ausenca, en este caso, de resstenca de entrada. Su análss es extremadamente sencllo, ya que: I e I L Así msmo : L I L L I e Expresón que ndca que la tensón de salda o es proporconal drectamente a la ntensdad de entrada Ie, a través del parámetro, constante de transduccón. S asocamos en cascada un conversor básco y una etapa amplfcadora nversora, obtendremos otra versón de convertdor I- La funcón de transferenca del nuevo crcuto la hallamos drectamente sn más que efectuar el producto de las ganancas de ambas etapas, como sgue:. ( LIe) L I e U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 50 de 7

51 .5. Comparador de ventana El crcuto tene una sola entrada y dos saldas y, dos A.. están conectados como comparadores de tensón, y debdo a que trabajan en lazo aberto, sus saldas, o ben se encuentran en saturacón postva o en negatva. Las entradas () de los A.. se encuentran respectvamente a tensones de referenca para A y 3 para A. Dependendo del valor que adopte la entrada e, se presentarán los sguentes casos: S e es menor que 3, entonces e < 3 <, esto mplca: S e es mayor que 3, pero menor que, es decr 3 < e <, esto mplca: - Se dce entonces que la e se encuentra dentro del margen o ventana establecdo medante la resstenca S e es mayor que 3, y mayor que - e > > 3, esto mplca: U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 5 de 7

52 - 3. EMPLE DE LS A.. EN EL DISEÑ DE FUENTES DE ALIMENTACIÓN 3.. Introduccón. La funcón básca de la fuente de almentacón es convertr en una tensón contnua concreta, la tensón alterna de 50 Hz, 5 ó 0, valor efcaz de la red de dstrbucón urbana de energía eléctrca. En consecuenca, la fuente de almentacón deberá contener los sguentes bloques. El transformador, que eleve o reduzca la tensón según convenga.. El crcuto rectfcador, que converte la corrente alterna en corrente undrecconal, o sea en corrente pulsátl. 3. Fltro que elmne el rzado o lo reduzca al mínmo. 4. Crcuto regulador, que mantenga constante el nvel de tensón contnua a la salda, aun cuando varíe el consumo. Los tres prmeros bloques se suponen ya del domno alumno, por lo que nos centraremos en el bloque regulador establzador de la tensón de salda, empleando precsamente como elemento de control el A.. De hecho, su flosofía de funconamento concde plenamente con la utlzada en los reguladores de tensón ntegrados, como veremos más adelante. 3.. egulador sere con realmentacón por A.. U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 5 de 7

53 sguente: La confguracón básca del regulador de tensón corresponde al crcuto de la fgura En prncpo hay que decr que la msón del regulador es mantener la tensón de salda al valor nomnal, en las sguentes condcones: Sn consumo, fuente de almentacón en vacío; o a plena carga, entregando una corrente de salda a la carga. El A.. confere al crcuto regulador una gran sensbldad debdo precsamente a su alta gananca en lazo aberto Ad. eamos cómo actúa, en equlbro las tensones z y salda serán aproxmadamente guales, ver fgura anteror, es por ello que la salda concde con la tensón de referenca presente en el dodo zéner. S por cualquer condconante externo, la tensón de salda tendera ahora a dsmnur, el A.., debdo su alta gananca, reacconará nmedatamente con una tensón en su salda 0 más postva, ( 0 Ad (z - s)), y hará que por el transstor T crcule una corrente de base más ntensa, la cual a su vez, ntensfcará su corrente de colector, lo que se traduce fnalmente en un aumento de la tensón de salda en la carga hasta su valor nomnal. S por el contraro, la tensón de salda tendera a aumentar (debdo a una menor demanda de corrente en la carga), la tensón de salda superaría momentáneamente a la tensón de referenca z. La salda del A.. se acconaría en sentdo negatvo, reducendo la ntensdad de base del transstor; esta accón a su vez hace dsmnur la corrente de colector, y la tensón de salda vuelve a ajustarse a su valor orgnal. U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 53 de 7

54 El transstor regulador sere tene evdentemente la msón de proporconar el adecuado valor de corrente para la carga, ya que por sí sólo, la mayoría de los A.. habtuales son ncapaces de sumnstrar correntes de salda superores a 5 ó 0 ma. S necestáramos correntes de salda muy ntensas, podríamos susttur al transstor sere por un montaje Darlngton de dos transstores. Cuando se precsan tensones de salda nferores a la tensón de referenca z, podemos recurrr al montaje de la fgura sguente: Por medo del dvsor de tensón /, podremos posconar la tensón de entrada del termnal no nversor al valor: ( ) Que concdrá precsamente con la tensón de salda, ya que exste un cortocrcuto vrtual Z entre ambos termnales de entrada del A.., por tanto: S S por el contraro precsamos de una tensón de salda de valor superor al de la z, podemos emplear el sguente montaje: Z U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 54 de 7

55 Como vemos, el A.. trabaja en la confguracón básca de amplfcador de tensón no nversor, de tal manera que varando Av, gananca de tensón, obtendremos la salda buscada, esto es: S Z A Z Fnalmente, el caso más completo corresponderá a una fuente de almentacón con la tensón de salda varable y protegda frente a sobrentensdades: Susttuyendo la del crcuto anteror por un potencómetro P, la fuente de almentacón deja de ser fja para convertrse en una F.A. varable, en donde el valor mínmo de tensón de salda se obtendrá con el P en su valor mínmo de resstenca; esto es P 0Ω; y la tensón de salda mínma será: smínmaz U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 55 de 7

56 Mentras que con el potencómetro P en un valor óhmco máxmo, la tensón de salda alcanzará un valor máxmo, esto es: Smáxma Z Por lo que respecta al crcuto protector contra sobrecorrentes, está consttudo por la resstenca, llamada lmtadora o detectora, y por el transstor T. Mentras la corrente de salda está por debajo del valor límte deseado, cl funconamento del crcuto no se afectado por la presenca del transstor T, ya que su tensón base-emsor, no alcanza el valor de umbral necesaro para saturarlo. Ahora ben, cuando la corrente de salda sobre pasa el valor preestablecdo, la tensón en se aproxma a 0.7 voltos, tensón base-emsor de saturacón para los transstores de pequeña señal, y el transstor T comenza a saturarse bloqueando smultáneamente a T, con lo que el aporte de corrente de salda queda nterrumpdo. Así pues, la corrente máxma de salda tene lmtado su valor a: I CC Elmnacón del umbral de un dodo En muchas aplcacones de los dodos encontramos problemas debdo a los umbrales de estos. Como ben sabemos, el dodo no comenza a conducr en sentdo drecto hasta que la tensón en sus bornes supera un certo valor, llamado 'umbral", que es más alto en los dodos slco que en los de germano S dsponemos de un A.., podemos consegur que la tensón aplcada al dodo, que se quere utlzar en una deteccón, aumente rápdamente mentras el dodo no realza su papel teórco; de esta forma hemos "elmnado" en certo modo el umbral. amos a aclararlo medante un ejemplo práctco: U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 56 de 7

57 S aplcamos una tensón de entrada e varable, en el montaje de la fgura anteror, la varacón de la tensón de salda s, en funcón de la tensón de entrada e, será la que representa la curva. En ella vemos que la tensón de salda s es sempre nferor a la tensón de entrada e; su dferenca es precsamente el umbral del dodo. En la gráfca tambén se puede ver que la curva presenta un redondeamento claro para pequeños valores de e. Utlcemos ahora el montaje de la fgura sguente: Mentras el dodo D no conduce, no exstrá tensón en bornes de, y por tanto, no habrá nnguna realmentacón aplcada a la entrada nversora del A.. La gananca de este últmo será pues muy grande. Es decr, desde el momento en que la tensón e es muy lgeramente postva (basta una pequeña fraccón de mlvolto), la tensón de salda del amplfcador resulta sufcente para que exsta una pequeña conduccón del dodo, lo que lleva a la aparcón en de una corrente y, por tanto, una certa tensón de realmentacón. A partr del momento en que ésta se manfesta normalmente, la tensón en bornes de se hace práctcamente gual a e, como podemos ver en la curva de trazo lleno. En esta curva hemos representado con trazos la varacón de la tensón de salda del A.. 0, en funcón de e; Desde el momento en que e se hace mperceptblemente postva, la tensón de salda toma cas nmedatamente un valor sufcente para que el dodo pase a conducr. U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 57 de 7

58 Podemos decr que el umbral del "dodo fctco" es gual al cocente del umbral del dodo D y la gananca en el vacío del A.. Ad. Con valores negatvos de e el dodo queda bloqueado, no tenemos realmentacón y, práctcamente, la tensón de salda S del A.. toma valor mínmo a partr del momento en que e es nferor a 0, ncluso algunas fraccones de mlvolto. Sn embargo, la tensón en bornes de es nula ya que el dodo se encuentra bloqueado. Por lo tanto, es obvo que en conjunto el montaje se comportará como un rectfcador de meda onda. No obstante, como rectfcadores de precsón práctcos se emplean más los sguentes crcutos: 3.4. ectfcadores de precsón de meda onda Su funconamento es bastante smple: el A.. está conectado como amplfcador nversor, recbe la entrada a través de 3 y la realmentacón negatva, o ben a través de - D, o a través de -D. Durante los semcclos de entrada postvos, la salda del A.. se hace negatva, con lo que D conduce a través de, mentras que D está polarzado nversamente y la salda será una tensón nula. Durante los semcclos negatvos, la salda de A.. se hace postva, con lo que D conduce a través de. D está polarzado nversamente y la salda será postva. El crcuto actúa pues como rectfcador de meda onda, dando tensones de salda postvas en la conexón -D, y negatvas en la conexón -D. bsérvese que s sólo necestamos salda postva, se puede susttur por un puente, quedando el crcuto de la fgura sguente: U.T.4 Acondconadores de señal Hoja 58 de 7