muy de acuerdo

1. Henry Apaza Rosales
2024
ELECTRONICA DE PULSOS
Circuitos comparadores
Carrera Ingeniería
Electrónica

2. CONTENIDOS TEMÁTICOS
• Repaso A.O. Ideales
• Realimentación Positiva
• Comparadores con un nivel de referencia
• Comparadores con dos niveles de referencia
• Comparador ventana

3. 3
+
V1
V2
Vi
+V
-V
Vo
+
V1
V2
Vi
+V
-V
Vo
-
-
AMPLIFICADORES OPERACIONALES
2
1
2
1 )
( AV
AV
V
V
A
VO 



desfase
existe
No
AV 
1
offset
tensión
Existe
V
Si
V
V
V
Si
desfase
Existe
AV
O
O







0
0
2
1
2

4. 4
Definición:
A = Ganancia en lazo abierto
Normalmente esta ganancia está sobre 104
Como VO=AVi donde Vi = V1-V2 y
si A  implica que Vi  0 (cortocircuito virtual)
Configuraciones:
Con inversión de fase
Sin inversión de fase
De modo diferencial
Características Ideales del Amp. Op.
 Alta impedancia de entrada
 Baja impedancia de salida
 Ancho de banda infinito
 Ganancia infinita

5. 5
+
+
-
-
i = 0
I
V1
Vo
Rf
V2
Vi
V2
R
IF
CORTOCIRCUITO
VIRTUAL
Rf
V2 Vo
IF
R
V
V
I O
F

 2
AMPLIFICADOR OPERACIONAL INVERSOR

6. 6
+
+
-
-
Vo
R
Vi
Vi
t
A
A
Vo
t
+V
-V
V2
RF
CÁLCULO DE GANANCIA EN UN AMP. OP. INVERSOR
)
180
(
)
(
0
1
2
2
2
O
F
i
O
V
F
O
F
O
i
de
desfase
Existe
R
R
V
V
A
R
V
R
V
virtual
ito
cortocircu
V
como
pero
R
V
V
R
V
V











7. 7
t
A
t
A
Vo
Vi
TENSIÓN DE SALIDA EN UN AMP. OP. INVERSOR
(formas de onda en secuencia de fase)

8. 4/12/2024 8
Figura 2.10. (a) Circuito y formas de ondas del circuito Schmitt-
trigger.
REALIMENTACIÓN POSITIVA
Comparador con histéresis o “Schmitt-triger”
Si en la configuración del A.O. como inversor intercambiamos la entrada
inversora por la no inversora, el funcionamiento del circuito es
completamente distinto, ya que ahora no se cumple la condición de
estabilidad, y la salida, incluso en ausencia de señal, se irá a saturación
positiva o saturación negativa.

9. 4/12/2024 9
Figura 2.10 (b). Circuito y formas de ondas del circuito Schmitt-
trigger.
Formas de onda del comparador con histéresis
Banda de histéresis

10. COMPARADORES CON UN NIVEL DE REFERENCIA
Funcionamiento
Señal sin ruido Señal con ruido
No son prácticos para eliminar ruido
Los comparadores se suelen usar como regeneradores de señal (pero de señales sin ruido)
Se compara Vi con Vr
Vr es la señal de referencia

11. El OPAMP tiene varios modos de trabajo:
• Amplificador (realimentado en diversas configuraciones)
• Comparador, sin realimentación
• Filtro activo
• Oscilador
Como amplificador, trabaja en la zona lineal Ud ≈ 0 V
Como comparador, trabaja en la zona NO lineal Ud ≠ 0 V
Curva Vs-Ud real Curva Vs-Ud ideal
COMPARADORES CON UN NIVEL DE REFERENCIA

12. En adelante se verá en modo comparador
Vs Salida del OPAMP
Su amplitud es limitada por la fuente
COMPARADORES CON UN NIVEL DE REFERENCIA

13. Activación de salidas
Regenerador de señales
Chips comparadores
LM139 LM239 LM339
LM111 LM211 LM311
LM393
COMPARADORES CON UN NIVEL DE REFERENCIA

14. Ruido
COMPARADORES CON UN NIVEL DE REFERENCIA
La regeneración no es correcta,
contiene pulsos indeseados

15. SCHMITT TRIGGERS
O disparador de Schmitt.
Es un tipo especial de comparador.
Emplean dos tensiones de referencia.
- Referencia superior
- Referencia inferior
a) Toda variación de señal, entre los niveles de referencia, no genera
cambios en la salida del comparador.
b) Se produce cambio en la salida del comparador cuando la entrada
supera la referencia superior o desciende por debajo de la inferior.
Ideal para regenerar señales ruidosas pues previene que el ruido
genere falsos cambios de estado en la salida del regenerador.
Dos tipos:
- No inversor
- Inversor
COMPARADORES CON DOS NIVELES DE REFERENCIA

16. Comparador – sin histéresis
Un solo nivel de referencia
La salida cambia según la entrada
sea mayor o menor que la
referencia.
Si Vi > Vr => Vo = 0V
Si Vi < Vr => Vo = Vsat
Comparador – con histéresis
Dos niveles de referencia
Si Vi > VDS => Vo = -Vsat
Si Vi < VDI => Vo = +Vsat
Si VDI < Vi < VDS => Vo No cambia
COMPARADORES CON DOS NIVELES DE REFERENCIA
Disparador Schmitt inversor

17. VIH
VIL
Referencia superior
Referencia inferior
COMPARADORES CON DOS NIVELES DE REFERENCIA
Disparador Schmitt inversor
Formas de onda

18. COMPARADORES CON DOS NIVELES DE REFERENCIA
Disparador Schmitt inversor
Circuito disparador Schmitt
a) Emplea dos niveles de comparación.
b) Se toman de la salida del comparador.
c) Los niveles se ajustan con el divisor de
voltaje.
d) Ambos niveles aparecen en un solo nodo
(entrada + del OPAMP) .

19. COMPARADORES CON DOS NIVELES DE REFERENCIA
Disparador Schmitt inversor
Funcionamiento

20. La señal de entrada se conecta a la entrada no
inversora a través de R1, por lo que se denomina
comparador no inversor.
COMPARADORES CON DOS NIVELES DE REFERENCIA
Disparador Schmitt no inversor

21. COMPARADORES CON DOS NIVELES DE REFERENCIA
Disparador Schmitt no inversor
Eliminación de efectos del ruido

22. COMPARADORES CON DOS NIVELES DE REFERENCIA
Disparador Schmitt inversor
Curvas de histéresis
Tensión de histéresis
Diferencia entre las dos tensiones de referencia
a) La salida del comparador no cambia cuando
la entrada ingresa o esta con valores entre
los niveles de referencia.
b) En tal caso, la salida mantiene su estado
previo.

23. COMPARADORES CON DOS NIVELES DE REFERENCIA
Disparador Schmitt no inversor
Curvas de histéresis
Tensión de histéresis
Diferencia entre las dos tensiones de referencia
a) La salida del comparador no cambia cuando
la entrada ingresa o esta con valores entre
los niveles de referencia.
b) En tal caso, la salida mantiene su estado
previo.

24. RESUMEN
Axiomas: SI EL AMPLIFICADOR ESTÁ REALIMENTADO NEGATIVAMENTE Y
VCC≤VO ≤VCC, entonces se cumple que :
1.- La tensión de entrada diferencial es nula
2.- No existe flujo de corriente en ninguno de los terminales de entrada
CONFIGURACIONES
Lineales:
Amplificador Inversor,
Amplificador No Inversor, Seguidor de tensión
Sumador Inversor, Sumador No inverso
Amplificador Diferencial
Amplificador de Instrumentación
Convertidores: de tensión en Corriente, de Corriente en tensión,
Convertidores de Impedancia
Integrador, Derivador ideales y prácticos
No Lineales:
Comparador, Comparador con Histéresis
Convertidor A/D

25. EJEMPLOS
 Diseñar un circuito con Amp. Operacional que tenga una ganancia de
42 y que tenga una resistencia de entrada muy grande.
Solución
 Se usa la configuración no inversora, ya que posee la característica de
tener Resistencia de entrada grande.

26. EJERCICIOS
 Usando Amp. Operacionales, diseñar el siguiente circuito aritmético:
11
 Diseñar un circuito basado en amplificadores operacionales que
convierta un rango de voltajes de 20 a 250 mV a un rango de 0 a
5 V. y con gran impedancia de entrada.

27. An open collector output refers to an output that is connected to the collector of a transistor.
Open colector devices

28. An open collector output refers to an output that is connected to the collector of a transistor.
Open colector devices

29. Emplea dos niveles de referencia que definen una “ventana”.
La salida es alta cuando la entrada esta dentro de la ventana.
Open colector devices

30. Emplea dos niveles de referencia que definen una “ventana”.
La salida es alta cuando la entrada esta dentro de la ventana.
Emplea OPAMPs con salida “open colector” (AND cableada).
COMPARADOR VENTANA

31. LM311

32. REFERENCIAS DE VOLTAJE