Proyectos con amplificadores operacionaleshttp://www.sabelotodo.org/electrotecnia/circuitampop.html#Proyecto_1:_Mezclad or_de_audio Los amplificadores operacionales, también conocidos como amp-op tienen dos entradas, invertida (-) y no invertida (+), y una salida. La polaridad de la señal aplicada a la entrada invertida se invierte a la salida. Una señal aplicada a la entrada no invertida mantiene la polaridad en la salida. La ganancia (grado de amplificación) de un amplificador operacional está determinada por una resistencia de retroalimentación que alimenta parte de la señal amplificada de la salida a la entrada invertida. Esto reduce la amplitud de la señal de salida, y con ello la ganancia. Mientras mas pequeña es esta resistencia menor será la ganancia. Consideraciones generales 1. Los cables de alimentación de un amp-op deben ser cortos, si tienen mas de 150 mm de largo, debe colocarse un condensador de 0.1µf entre cada entrada y tierra para evitar funcionamiento errático u oscilaciones. 2. Usualmente pueden sustituirse unos amp-op por otros en un circuito, por ejemplo, puede usar un amp-op doble IC-1458 en un circuito que requiera dos amp-op simples IC-741, teniendo cuidado en la conexión correcta de las patas. 3. Nunca aplique una señal de entrada a un amp-op sin alimentación de voltaje. 4. Siempre los voltajes de entrada V+ y V- deben ser iguales en magnitud. 5. El voltaje de la señal de entrada nunca debe ser superior al voltaje de alimentación. En todos los circuitos presentados en esta página se usarán los amp-op populares IC-741 e IC-1458, el primero simple y el segundo doble. IC-741 El IC-741 es un amp-op de propósito general muy utilizado, es fácil de usar, práctico y barato. La figura 1 muestra un esquema de este amp-op indicando la función de sus patas. Características técnicas 1. Voltaje de anulación de salida-----------2 a 6 mV 2. Resistencia de la pata de entrada-----0.3 a 2 megaohms 3. Ganancia---------------------------------------------20,000 a 200,000 Figura 1 5. 2.7 a 2.8 mA 5.4. Consumo de potencia-------------------------50 a 85 mW Valores máximos utilizables 1. 3. Corriente de consumo -----------------------1. Puede utilizarse para sustituir dos IC-741. Temperatura de operación IC-1458 El IC-1458 incluye dos amp-op independientes de propósito general en un solo paquete. Estos dos ampop comparten las patas de voltaje de alimentación. Voltaje de suministro Disipación de potencia Voltaje diferencial de entrada Voltaje de entrada Tiempo en corto-circuito ±18 v 500 mv ±30 v ±15 v indefinido 0° C a 70° C 6. Figura 3 . 4. En este caso la salida será la mezcla de todas las entradas. La figura 2 muestra un esquema de este amp-op indicando la función de sus patas. Figura 2 Proyectos Proyecto 1: Mezclador de audio En la figura 3 se muestra el diagrama de cómo usar un IC-741 como mezclador de diferentes entradas de audio. Proyecto 2: Sumador de voltajes En la figura 3 se muestra cómo usar un amplificador operacional para sumar voltajes de entrada. La suma de los voltajes de entrada debe ser siempre menor que el voltaje de alimentación en 1 ó 2 voltios. La señal de salida es de polaridad invertida a las entradas. Pueden ser múltiples entradas pero siempre hay que usar una resistencia de 10k en cada una. Pueden utilizarse dos IC741 en lugar del IC-1458 siempre que se conecten adecuadamente las patas. Figura 4 Figura 5 . En la figura 5 se muestra cómo lograr el mismo efecto manteniendo la polaridad de la señal de entrada a la salida. 1 voltios son razonables. En dependencia de a donde se conecte la entrada E se encenderá uno u otro LED.Proyecto 3: Diferenciador de voltajes En la figura 6 se muestra un diagrama de cómo hacer la resta de dos voltajes. El voltaje de la señal no puede superar al voltaje de alimentación. Funciona de la manera siguiente: Entrada E LED 1 LED 2 +V -V on off off on Figura 7 . Los diodos D1 y D2 son diodos zener opcionales y sirven para limitar el nivel de la salida al valor del umbral de conexión de los zener. Figura 6 Proyecto 4: Interruptor permutador (flip-flop) El circuito de la figura 7 usa un chip analógico para ejecutar una función digital lógica. diodos de 5. La polaridad del voltaje de salida será igual al de las entradas. Este circuito tiene "memoria" es decir el estado adquirido se mantiene aunque la entrada flote después de disparado en una dirección. en este caso la salida será igual a Vent2 ¯ Vent1. 586 × R4 Ganancia = R4/R3 Se considera la frecuencia de corte fc. en él: R1 = R2 = R C1 = C2 = C R3 = 0. La magnitud de la reducción de las altas frecuencias será mayor a medida que esta sube.Proyecto 5: Filtro de paso de bajas frecuencias La figura 8 representa un circuito que sirve para reducir la potencia de las altas frecuencias a la salida por encima del valor de frecuencia fc en la señal de entrada.01 µf fc = 3. debe probar con diferentes componentes para lograr un propósito determinado. a la frecuencia donde la señal de salida es 0. Si se usan: R= 4700 ohmios C= 0.707 el valor de la señal máxima de salida. Figura 8 .386 Hz Estos valores no son exactos. Proyecto 6: Filtro de paso de altas frecuencias Este circuito es idéntico al anterior de pasa-bajos excepto que R1. C2 han sido intercambiados. Las consideraciones y el valor de fc son las mismas del caso anterior. Este filtro puede ser sintonizado usando el potenciómetro. reduce el paso de las altas frecuencias. Figura 9 Proyecto 7: Filtro pasa-banda sintonizable En la figura 10 se muestra el circuito para construir un filtro pasa-banda de frecuencias. R2 y C1. para dejar pasar desde un estrecho rango de algunos cientos de Hz hasta alrededor de 3000 Hz. Esto produce el efecto contrario. Figura 10 . En la figura 1 se muestra un diagrama de la conexión básica de un amplificador operacional con salida invertida. y una salida. Mientras mas pequeña es esta resistencia menor será la ganancia. y R7. Los componentes de tiempo son C1.html Los amplificadores operacionales son circuitos integrados que sirven para amplificar señales de voltaje. Esto reduce la amplitud de la señal de salida. Una señal aplicada a la entrada no invertida mantiene su polaridad a la salida. La ganancia (grado de amplificación) de un amplificador operacional está determinada por una resistencia de retroalimentación que alimenta parte de la señal amplificada de la salida a la entrada invertida. y con ello la ganancia. R6. Los componentes R1. Puede conectarse R2 directamente a +V y tierra eliminando a R1 y R3. Los pulsos son simétricos cuando R2 está en su centro.sabelotodo. R5. en ella: Ganancia = Ren / Rent Vsal = . Son muy útiles en la elaboración de circuitos.Vent (Rre / Rent ) . La polaridad de una señal aplicada a la entrada invertida se invierte a la salida. Figura 11 Esta página fue modificada la última vez el: Domingo. invertida (-) y no invertida (+).org/electrotecnia/ampoperacional. R2 y R3 controlan la duración de los pulsos (ancho). R4. Un amplificador operacional tiene dos entradas.Proyecto 8: Generador de ondas cuadradas Este circuito es fácilmente ajustable para generar ondas cuadradas. 7 de Agosto de 2011 Amplificador operacional http://www. Conexiones típicas Conexión sin inversión La figura 2 muestra la conexión típica de un amplificador operacional con la salida no invertida con respecto a la entrada. Cuando la resistencia Rre se omite el amplificador entrega su máxima ganancia. como compara los dos voltajes son conocidos como comparadores. Se ha usado uno de los mas populares amp-op el IC-741. en este caso la salida permuta de completamente abierto a completamente cerrado o viceversa para muy pequeños cambios de la señal de entrada. En este modo de lazo abierto el amplificador operacional no tiene uso práctico como amplificador lineal y se usa para determinar cuando el voltaje de una de las entradas difiere del voltaje de la otra entrada.Figura N° 1 La ganancia es independiente del voltaje de alimentación. esta fuente de voltaje puede lograrse conectando dos baterías iguales en serie. . La mayoría de los amplificadores operacionales necesitan una entrada de voltaje + y otra . la resistencia de retroalimentación Rre y el amplificador operacional forman un lazo de retroalimentación cerrado.como puede verse en la figura 1. luego se conecta el cable de unión entre ellas a tierra quedando los otros extremos como +V y -V. Observe como la entrada que no se usa se conecta a tierra por lo que el amplificador operacional amplifica la diferencia entre la entrada Vent y tierra (0 voltios). En el dibujo aparecen las fórmulas para determinar los índices básicos del circuito así como los valores nominales de voltaje de alimentación. sabelotodo.html .org/electrotecnia/comparador. Figura 3 Comparadores http://www.(R2 / R1) R3 = (R1 R2) / (R1 + R2) Siendo el voltaje nominal de alimentación igual al de la figura 2. En este caso: Ganancia= .Figura N° 2 Conexión invertida La figura 3 muestra la conexión típica de un amplificador operacional con la salida invertida con respecto a la entrada. Se ha usado uno de los más populares amp-op el IC-741. una para el voltaje de alimentación (Vcc) y otra de Tierra. A continuación un esquema de un circuito práctico de un comparador de voltaje que se utiliza para apagar y encender un Led indicador. Cuando Vin se incrementa por encima o se reduce por debajo de Vref. y el voltaje de salida se obtiene por la pata 6.Un comparador es un circuito analógico que monitorea dos entradas de voltaje. El esquema que sigue es un diagrama de como conectar un circuito integrado del tipo IC-741 como comparador. Por tal motivo se habla de los estados alto y bajo. Estos chips (generalmente con 8 patas) tienen una entrada para Vref. una de salida Vout.) se han diseñado específicamente como comparadores otros como el IC-741 aunque son en realidad amplificadores operacionales pueden ser usados como comparadores. luego moviendo R2 (Vin) podemos apagar y encender el Led de acuerdo a que sea mayor o menos que Vref.5v como Vref. Las patas 2 y 3 son las patas de entrada de los voltajes a comparar. Construyendo este simple circuito se puede aprender lo básico de un comparador. . no exactamente o voltios. El transistor Q1 establece corriente al Led cuando la salida del IC-741 pasa a alta. IC-311 etc. otra para Vin. En este caso cuando Vin exceda a Vref la salida pasa de alto voltaje (casi Vcc) a bajo voltaje (pequeño remanente de voltaje). R1 y R2 funcionan como divisores de voltaje los que suministran un rango de voltaje a ambas entradas del IC-741 (Vref y Vin). la salida (Vout) del comparador cambia de estado entre bajo y alto . Si asumimos que R1 está calibrado al centro entonces dará 4. Uno es llamado voltaje de referencia (Vref) y el otro voltaje de entrada (Vin). Algunos circuitos integrados (como el IC-339. Como puede observarse el voltaje de alimentación se conecta a la pata número 7 y la 4 a tierra. análogas a las magnitudes que dan lugar a la generación de esta señal. análogas a las magnitudes que estamos midiendo.html Se dice que una señal es analógica cuando las magnitudes de la misma se representan mediante variables continuas. la medición de la temperatura con un termómetro de aguja.sabelotodo. .Analógico http://www. Referido a un aparato o de un instrumento de medida. en este aparato el movimiento de la aguja es proporcional (sigue de manera continua) los valores de la temperatura. Una medición analógica es por ejemplo. decimos que es analógico cuando el resultado de la medida se representa mediante variables continuas.org/glosario/analogicas.
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