CIRCUITOS

1. ITEXSAL
MATERIA: TECNOLOGIA II
MODULO: AMPLIFICADORES
OPERACIONALES
TEMA: El Amplificador Operacional
(OPAMP).
COMPARADOR
OBJETIVO: Verificar el funcionamiento de los
circuitos comparadores.

2. AMPLIFICADOR
COMPARADOR INVERSOR
• En este tipo de comparador, la
tensión de referencia es aplicada a
la entrada no inversora y la señal a
detectar se aplica a la entrada
inversora, al igual que dijimos
antes tanto tensión de referencia
puede ser tanto positiva como
negativa.

3. En el caso de que la señal que tenemos
que detectar, sea superior a la señal de
referencia, a la salida vamos a tener una
señal igual a Vs-.
Si la tensión de referencia es mayor a la
señal a detectar, en el terminal de salida
tendremos como resultado una tensión
igual a Vs+.

4. El Amplificador Operacional como
Comparador.
Podemos utilizar un amplificador operacional
para determinar cuál de las dos señales de
entrada es mayor. Con que una de las dos
señales sea ligeramente superior para que se
produzca la salida máxima en el amplificador,
sea positiva (+Vsat) o negativa (-Vsat).

5. Al utilizar el amplificador operacional en lazo abierto, la
ganancia en la salida será siempre muy grande,
aproximadamente del orden de 100.000 veces o más, una
pequeña variación en las tensiones de entrada Vs+ y Vs-
produce que a la salida del amplificador tengamos un valor
cercano a la tensión de alimentación.
La siguiente imagen, muestra la conexión de un amplificador
operacional en modo de lazo abierto, para ser utilizado como
comparador.

6. Si V1 es mayor que V2, la tensión a la salida del
comparador será la alimentación positiva de la fuente
Vs+.
Si V2 es mayor que V1, la tensión a la salida del
comparador será la alimentación negativa de la fuente
Vs-.
Un amplificador operacional, trabajando como
comparador, puede ser configurado en modo inversor o
no inversor, dependiendo a que entrada se aplique la
señal a detectar y la señal de referencia.
Estudiemos el siguiente circuito:

7. En este circuito, se alimenta el amplificador operacional con
dos tensiones
+Vcc = 15V y -Vcc = -15 V.
Se conecta la patilla V+ del amplificador a masa (tierra)
para que sirva como tensión de referencia, en este caso 0
V. A la entrada V- del amplificador se conecta una fuente de
tensión (Vi) variable en el tiempo, en este caso es una
tensión sinusoidal.
Hay que hacer notar que la tensión de referencia no tiene
por qué estar en la

8. entrada V+, también puede conectarse a la patilla V-, en este caso, se
conectaría la tensión que queremos comparar con respecto a la tensión de
referencia, a la entrada V+ del amplificador operacional.
A la salida (Vo) del amplificador operacional puede haber únicamente dos
niveles de tensión que son en este caso 15 o -15 V (considerando el AO
como ideal, si fuese real las tensiones de salida serían algo menores).
Cuando la tensión sinusoidal Vi toma valores positivos, el amplificador
operacional se satura a negativo; esto significa que como la tensión es
mayor en la entrada V- que en la entrada V+, el amplificador entrega a su
salida una tensión negativa de -15
Lazo Abierto: Se denomina que un AO esta en una configuración en lazo
abierto cuando la señal de entrada no está influenciada por la señal de
salida, un ejemplo sería el comparador simple:

9. Ilustración 9 En esta ilustración el voltaje de salida(Vo) no tiene ninguna influencia sobre el
voltaje de entrada (Vi).
Como se puede ver a simple vista el voltaje de salida(Vo) no tiene ninguna influencia sobre el
voltaje de entrada(Vi) o el voltaje formado por el divisor de tensión.
Lazo Cerrado: Se considera que un AO está en una configuración en lazo cerrado cuando la
señal de entrada está influenciada por la señal de salida, un ejemplo sería la configuración de
seguidor de tensión, dicha influencia se denomina Realimentación:

11. Esta función es utilizada en los comparadores lógicos que
conforman los conversores de Análogo a Digital.
Los voltímetros y por extensión la mayoría de los
instrumentos de medición digitales están basados en
comparadores lógicos y conversores de análogo a digital.
También pueden ser utilizados para comparar niveles de
voltajes o en protecciones contra sobre corriente. Los usos
que le podamos dar al comparador los podremos estudiar a
profundidad en futuros aportes.
https://youtu.be/EbobLluwmP4

12. AMPLIFICADOR 741
Es uno de los amplificadores encapsulados mas
populares, es muy apreciado por multitud de
diseñadores por sus maravillosas prestaciones en
su época, pero vale la pena comentar que hoy en
día existen muchos otros de mejor calidad.
Sin embargo, el amplificador operacional LM741
sigue siendo el preferido de los estudiantes y
aficionados dado que es el ejemplo mas común en
los salones de clases y libros teóricos.

13. Comparador.










i
i
EE
i
i
CC
o
v
v
si
V
v
v
si
V
v

14. ¿Cómo funciona un circuito op amp
comparador?
¿Cómo hacer un circuito comparador?
¿Qué es un amplificador como comparador
de voltaje?
¿Cómo se comporta un circuito comparador
implementado con un opamp?

15. ITEXSAL
MATERIA: TECNOLOGIA II
MODULO: AMPLIFICADORES
OPERACIONALES
TEMA: El Amplificador Operacional
(OPAMP).
Filtros Activos
OBJETIVO: Verificar el funcionamiento de filtros
activos de primer orden pasa bajos y pasa altos.

16. Concepto de Filtro Activo:
Los filtros activos son circuitos electrónicos utilizados en sistemas
de comunicaciones, conformados por resistencias, capacitores y
amplificadores operacionales, con el propósito de impedir o permitir
el paso de señales a determinados valores o rangos de frecuencias.
f1 = (10Khz)
f2 = (5Khz)
f0 = (5Khz)
Filtro Activo

17. Es la representación grafica de la ganancia de voltaje del filtro (Av)
en función de la frecuencia (f).
Av
f
Rango de Frecuencias Permitidas
0
Debido a que Av puede tener valores muy grandes y muy pequeños, en la
grafica de respuesta se utiliza una escala logarítmica para representar a Av, con
una unidad llamada el Belio. El submúltiplo de esta unidad utilizado en la
mayoría de los sistemas es el Decibelio (dB), que corresponde a una decima
parte del Belio. El dB, es la unidad típica para representar las relaciones de
ganancia de voltaje y potencia:
1dB = 10 Log Ap
1dB = 20 Log Av, donde la Av = Vo/Vi, donde Vo es el voltaje de salida y Vi el de
entrada
Respuesta Ideal de un Filtro Activo:
El decibelio (dB):

18. Tipos de Filtros Activos:
dB
f (Hz)
Banda Pasante
0 fc
Banda Eliminada
dB
f (Hz)
Banda Pasante
0 fc
Banda
Eliminada
Filtro Paso Bajo:
Permite el paso de señales cuyas
frecuencias estén comprendidas
desde 0 hasta una frecuencia de
corte fc y bloquea todas las
frecuencias por encima de dicha fc.
Filtro Paso Alto:
Permite el paso de señales cuyas
frecuencias estén comprendidas por
encima de una frecuencia de corte fc
y bloquea todas aquellas que estén
entre 0 y dicha frecuencia de corte.

19. dB
f (Hz)
Banda Pasante
0 fo
Banda
Eliminada
Banda
Eliminada
fc1 fc2
fc1 Frecuencia corte inferior
fc2 Frecuencia corte superior
fo Frecuencia central operación
Filtro Paso Banda:
Permite el paso de señales cuyas frecuencias estén comprendidas
por encima de una frecuencia de corte inferior fc1 y por debajo de una
frecuencia de corte superior fc2, bloqueando las frecuencia fuera de
este rango. Este tipo de filtros se utiliza para sintonizar una señal en
sistemas de radiofrecuencia o de televisión.
Tipos de Filtros Activos:

20. Parámetros de un Filtro Paso banda:

21. Este parámetro se utiliza para establecer la cantidad de
pérdida de señales cuando pasan por un filtro. Con una
tensión de entrada constante, la atenuación se define como
la tensión de salida a cualquier frecuencia, dividida entre la
tensión de salida para las frecuencias medias. Establece la
respuesta que define el comportamiento del filtro real, en
relación al filtro de respuesta ideal.
Av
f
Rango de Frecuencias Permitidas
0
Puntos de Atenuación
Concepto de Atenuación:

22. Circuitos de Filtros Activos:

23. Circuitos de Filtros Activos:

24. Circuitos de Filtros Activos:

25. Ejercicios de Filtros Activos: