sobre amplificadores programables y caracterización de potenciometros digitales

1. Universidad del Quindío
Facultad de Ciencias Básicas
Amplificadores de Instrumentación
Programables
Harold Bryan Bejarano, Andres Felipe Holguin,
Juan Diego Galvis, Javier Gil.

2. CONTENIDO
•Marco histórico.
•Que son amplificadores programables.
•Tipos de amplificadores programables.
•En que se utilizan los amplificadores
programables.
•Potenciómetros programables.

3. MARCO HISTÓRICO
LM 741

4. INTRODUCCION
Un amplificador programable es todo aquel que la ganancia que
tiene varia de una aplicación a otra. Además cuando un
amplificador programable se utiliza como componente de un
sistema de adquisición de datos posee un solo convertidor
analógico/digital, debe tener, a veces una ganancia diferente según
el canal.

5. AMPLIFICADORES PROGRAMABLES
CONMUTABLES
Los amplificadores conmutables son un tipo de dispositivos que
ofrecen múltiples soluciones en el acondicionamiento de señales y en
particular en la obtención de la ganancia programable.
Diagrama de bloques del amplificador conmutable lm
604

6. AMPLIFICADORES PROGRAMABLES
CONMUTABLES
Amplificador programable
como inversor
Amplificador programable como
no inversor

7. AMPLIFICADORES PROGRAMABLES DE GANACIA
(PGA)
Un amplificador es un dispositivo con el que se puede multiplicar una señal
eléctrica por un factor de ganancia, por lo cual se pueden obtener señales
con características iguales a la original pero de mayor amplitud
(amplificación) o de menor amplitud (atenuación).

8. GANANCIA DEL AMPLIFICADOR
INA2126
 Donde Rg es la resistencia encargada de
proporcionar el factor de ganancia deseado en el
amplificador de instrumentación.

9. GANANCIA DEL AMPLIFICADOR
INA2126
A continuación, se realiza una descripción de la
metodología empleada para lograr controlar las dos
características fundamentales de un amplificador y
las que mas influyen dentro de una etapa de
acondicionamiento de señal, ya que dependen de
las señales de entradas para las cuales pueden
trabajar

10. AMPLIFICADORES EN CASCADA
Existe otra configuración que puede ser implementada
para manejar el factor de ganancia en el módulo, como
lo es la configuración de los amplificadores en cascada,
en el cual el factor de ganancia total viene dado por la
multiplicación de los factores de ganancia de cada
amplificador.

11. GANANCIA DEL AMPLIFICADOR INA2126
EN CASCADA
Se puede visualizar el factor de ganancia para
cada amplificador y el factor de ganancia total.

12. NIVEL DE AJUSTE CERO Y VOLTAJE DE
REFERENCIA
El nivel de ajuste a cero juega un papel importante en la
implementación del módulo, ya que permite ajustar el
valor mínimo de entrada a cero y evitar inconvenientes
de saturación que se pueden presentar cuando la
diferencia entre los voltajes que se han establecido
como límite de trabajo es menor que el menor de estos
límites.

13. NIVEL DE AJUSTE CERO Y VOLTAJE DE
REFERENCIA
se puede ver la segunda configuración utilizada
conectando dos potenciómetros en serie de 100KΩ
y 10KΩ.

14. AMPLIFICADOR OPERACIONAL CONFIGURADO
Debido a la limitación que poseen los
potenciómetros digitales para polarizarse en los
terminales PA0 y PB0 con voltajes negativos, se
decidió implementar un amplificador operacional.

15. AMPLIFICADOR PROGRAMABLE CON POTENCIÓMETRO
DIGITAL

16. COMUNICACIÓN SERIAL RS-422
Se plantea el modelo en diagrama de bloques del
módulo de amplificación programable con
potenciómetros digitales
Diagrama de bloques del módulo de amplificación programable

17. POTENCIOMETROS DIGITALES
Los potenciómetros digitales MCP 42010 (10 KΩ),
MCP42050 (50 KΩ) y 42100 (100 KΩ) están
fabricados mediante un estándar de difusión de
silicio tipo p. Estos dispositivos cuentan con unas
características muy importantes:

18. AMPLIFICADORES DE GANANCIA
PROGRAMABLES
Algunos fabricantes incorporaron en sus montajes
una red de resistencias seleccionables digitalmente,
para hacer la veces de RG y así poder cambiar el
valor de la ganancia mediante un control digital,
desde por ejemplo el sistema de adquisición de
datos.

19. GANANCIA SELECCIONABLE MEDIANTE
PUENTES

20. EJEMPLOS DE AMPLIFICADORES
El PXI-5659 es un atenuador programable de frecuencia de
dos canales con un rango de frecuencia de 50Mhz a 8Ghz
que dispone de un camino de atenuación fija y otro de
atenuación programable

21. Amplificador programable triax
tiene todas las características necesarias para
amplificar y distribuir en una red un gran número de
señales analógicas y digitales de terrestre y satélite.

23. AMPLIFICADOR ANGEL TOUCH
entradas y salidas para ganancia

24. AMPLIFICADOR ENGEL TOUCH
Modos de programación
Programación automática
· Ajuste automático mediante exclusivas funciones de “Autocluster y
Autolevel” para una fácil y rápida programación
inicial y reprogramación posterior.
· La función “autocluster” permite una automática construcción de clusters en
función del tipo de canales, sus niveles y
sus antenas de recepción, para una máxima tensión de salida y ecualización.
Programación manual
· Ajuste opcional manual mediante display de 4 digitos, con todas las
funciones accesibles de forma directa.
· Selección intuitiva de entradas y amplificadores mediante pulsadores y
leds sobre el esquema impreso en el “touchpanel”.
· Ganancia de cluster calibrada con paso 1 dB, para una máxima
precisión (dB diferenciales indicados en pantalla).
· Atenuador de entrada conmutable para señales de entrada de alto
nivel.

26. CONCLUSIONES
De acuerdo a la bibliografía encontrada y las pruebas realizadas en
amplificadores como el AD620 y el amplificador de instrumentación
INA2126 presenta los mejores resultados para un trabajo de
instrumentación y control siendo algo muy importante para resaltar
debido al alto campo de aplicación y solución de problemas a nivel
electrónico que puede representar.
Se estudio y se comprendió por qué un módulo de amplificación
programable es capaz de controlar el factor de ganancia utilizando una
configuración de amplificadores en cascada logrando obtener ganancias
entre 34.34 y 289799.19, con una resolución del factor de ganancia entre
0,2 y 0,4. Así mismo, el rango de voltaje del nivel de ajuste a cero
alcanzado con los potenciómetros digitales fue de 0.19 V hasta 4.87 V,
teniendo en cuenta que la resolución de voltaje por cada posición de
resistencia fue de 19mV.

27. BIBLIOGRAFIA
http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/2551/1/6241821S486.pdf
http://www.engelaxil.com/es/headends/programmable-central/
am3000/engeltouch-hd
http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/es/nid/207935
http://es.wikipedia.org/wiki/Daisy_chain
http://es.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface
http://tecnologiaamplificadoresprogramables.blogspot.com/
https://www.youtube.com/watch?v=XNIJfVjrIKk
https://www.youtube.com/watch?v=RYtRxw0T9GU