PPT-ELECTRÒNICOS-II.pptx

1. GUTIERREZ ALVARADO JUAN MANUEL
Profesor: Ing. Luis
Ponce Martinez

2. AMPLIFICADORES
REALIMENTADOS
Electrónica de
Comunicaciones

3. Introducción
Consideraciones de realimentación
Tipos de realimentación
Topologías
AMPLIFICADORES
REALIMENTADOS

4. Los circuitos que presentan caminos que conectan la
salida con la entrada se denominan circuitos
realimentados o en lazo cerrado
tipos de realimentaciones: positiva y
Existen dos
negativa
Ejemplos:
Realimentación

5. Estructura general de la realimentación
Un sistema realimentado es aquel en el que parte de la salida se reintroduce en la entrada.
 SI ≡ señal de entrada
 So ≡ señal de salida
 SF ≡ señal realimentada
 SE ≡ señal de error

6. En el circuito realimentado se distinguen:
• Red A ≡ Normalmente es un amplificador.
• Red β ≡ Normalmente es una red pasiva.
• Mezclador ≡ Mezcla la señal de β con la señal de entrada.
Se define la “ganancia de lazo” como el producto de la ganancia de la etapa amplificadora, A,
por la ganancia de la red de realimentación, β.
Los sistemas realimentados se dividen en:
• Circuitos con realimentación negativa: SE=SI-SF, Aβ > 0
• Circuitos con realimentación positiva: SE=SI+SF, Aβ < 0

7. Beneficios y desventajas
 Beneficios: Estabiliza la ganancia del amplificador contra cambios en los parámetros
de los dispositivos; permite modificar las impedancias de entrada y salida del
circuito; reduce la distorsión de la forma de onda de la señal que produce; produce
un incremento en el ancho de banda de los circuitos.
 Desventajas: Reduce la ganancia del circuito; resulta necesario añadir etapas de
amplificación adicionales; aumento en el costo del circuito; se producen
oscilaciones si no se realiza un diseño correcto.

12. Tipos de realimentación
Lima Febrero del 2018
Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica

13. Configuraciones con retroalimentación
Un amplificador retroalimentado se puede representar con dos
bloques, uno para el opamp y otro para el circuito de
retroalimentación. Hay cuatro formas en que se pueden
conectar estos bloques y se clasifican de acuerdo a lo que se
retroalimenta (voltaje o corriente) y la forma en que lo hace
(serie o paralelo).
Estas posibles configuraciones son las siguientes:
1. Retroalimentación de voltaje en serie
2. Retroalimentación de voltaje en paralelo
3. Retroalimentación de corriente en serie
4. Retroalimentación de corriente en paralelo

14. El amplificador retroalimentado con voltaje en serie
En este caso, el circuito de retroalimentación está representado por los resistores R1
y RF. Esta configuración se conoce como amplificador no inversor.
Ganancias del circuito:
Ganancia de voltaje en lazo
abierto:
A= vO / vid
Ganancia de voltaje en lazo
cerrado:
AF= vO / vin
Ganancia del circuito de
retroalimentación:
B= vF / vO

15. Resistencia de entrada con retroalimentación
En este circuito Ri es la resistencia de entrada (de lazo abierto) del opamp y RiF es la
resistencia de entrada del amplificador retroalimentado, definida como:
i
id
in
in
in
iF
R
v
v
i
v
R
/



16. Resistencia de salida con retroalimentación
Esta resistencia se puede obtener mediante el teorema de Thévenin para fuentes
dependientes. Específicamente, para encontrar ROF, se pasiva la fuente
independiente vin, se aplica un voltaje externo vO y se calcula la corriente resultante
iO.

17. En resumen, la resistencia de salida con retroalimentación ROF, se define como:
La ley de Kirchhoff de corriente en el nodo N nos da lo siguiente:
iO= ia+ib
Puesto que RF+R1||Ri>>RO, entonces: iO ia
La corriente iO se puede encontrar mediante la ecuación de Kirchhoff de voltaje para
la salida: vO – ROiO – Avid=0
Sin embargo,
Por lo tanto:
Esto implica que la resistencia RO del opamp retroalimentado es mucho más
pequeña que la resistencia de salida sin retroalimentación.
O
O
OF
i
v
R 
O
F
O
f
id
Bv
R
R
v
R
v
v
v
v









1
1
2
1
0
O
id
O
O
R
Av
v
i


AB
R
R
ABv
v
v
R
R
ABv
v
i O
O
O
O
O
OF
O
O
O
O







1
/
)
(

18. Ancho de banda con retroalimentación
Los fabricantes generalmente especifican el
producto de la ganancia–ancho de banda, o
muestran la curva de ganancia en lazo
abierto vs. Frecuencia para el opamp. En la
figura se muestra la curva del 741.
La frecuencia para la cual la ganancia es
igual a 1, se conoce como el ancho de
banda de ganancia unitaria, y es la máxima
frecuencia a la cual pueden operar los
opamps.
El producto de la ganancia–ancho de banda
es constante. Si se emplea retroalimentación
negativa, la ganancia disminuye a A/(1+AB).
Por lo que:
fF = fO(1+AB)
o bien:
F
F
A
UBW
f 

cerrado
lazo
en
ganancia
unitario
banda
de
ancho

19. Seguidor de voltaje
La mínima ganancia que puede tener un amplificador no inversor con
retroalimentación es 1. Cuando el amplificador se configura para operar con ganancia
unitaria, se le denomina un seguidor de voltaje, puesto que el voltaje de salida es
igual en magnitud y fase al de entrada.
El seguidor de voltaje se obtiene a partir del amplificador no inversor abriendo R1 y
cortocircuitando RF.
Como se observa, todo el voltaje de salida se retroalimenta a la terminal inversora,
por lo que la ganancia de retroalimentación del circuito es 1 (B=AF=1).

20. El amplificador retroalimentado con voltaje en paralelo
En este caso, el voltaje de entrada se aplica a la terminal inversora, así como la señal
de salida a través de RF. Este arreglo trabaja con retroalimentación negativa, pues
cualquier incremento en la señal de salida resulta en una señal de retroalimentación
hacia la entrada inversora, causando un decremento en la señal de salida.

21. Resistencia de entrada con
retroalimentación
El modo más sencillo para encontrar la resistencia de entrada, es encontrar el
equivalente de Miller para el resistor de retroalimentación RF, esto es, dividir el resistor
RF en sus dos componentes de Miller, como se muestra en la figura, con A= -vO/v2.
Entonces, la resistencia de entrada con retroalimentación RiF será:
1 ( ) (exacto)
1
F
iF i
R
R R R
A
 

i
1
Puesto que R y A son muy grandes: ( ) 0
1
Entonces: (ideal)
F
i
iF
R
R
A
R R




22. Resistencia de salida con
retroalimentación
La resistencia de salida del amplificador inversor se puede obtener usando el
equivalente de Thévenin para ROF, como se muestra en la figura. Nótese que el
circuito equivalente de Thévenin es exactamente el mismo que para el amplificador
no inversor, puesto que las conexiones de salida son las mismas en ambos circuitos.
Lo anterior significa que la
ecuación de la resistencia de
salida es igual para ambos
casos; así, ROF está definida
como:
Sin embargo, en el
amplifidacor inversor:
B = R1/RF.
1
O
OF
R
R
AB



23. Topologías
Lima Febrero del 2018
Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica

24. TOPOLOGÍA DE AMPLIFICADORES REALIMENTADOS
El sistema básico de realimentación se puede representar de la siguiente forma
haciendo uso del modelo de cuadripolo:
La red de mezcla representa una conexión, serie o paralelo, entre la salida de la
red β y la entrada, mientras que la red de muestreo representa el tipo de
conexión, serie o paralelo, entre la salida de la red A y la entrada de la red β.

25. REALIMENTACIÓN SERIE-PARALELO: AMPLIFICADOR DE
TENSIÓN
Alta impedancia de entrada, con baja impedancia de salida
• A=Vo/Vi
• ZIF=Zi(1+Aβ)
• ZOF=Zo/(1+Aβ)

26. REALIMENTACIÓN PARALELO-PARALELO: AMPLIFICADOR DE
TRANSRESISTENCIA
Baja impedancia de entrada, con baja impedancia de salida
• A=Vo/ii
• ZIF=Zi/(1+Aβ)
• ZOF=Zo/(1+Aβ)

27. REALIMENTACIÓN PARALELO-SERIE: AMPLIFICADOR DE
CORRIENTE
Baja impedancia de entrada, con alta impedancia de salida
• A=io/ii
• ZIF=Zi/(1+Aβ)
• ZOF=Zo(1+Aβ)

28. REALIMENTACIÓN SERIE-SERIE: AMPLIFICADOR DE
TRANSCONDUCTANCIA
Alta impedancia de entrada, con alta impedancia de salida
• A=io/Vi
• ZIF=Zi(1+Aβ)
• ZOF=Zo(1+Aβ)

29. Tabla resumen de topologías de retroalimentación

30. ANÁLISIS DE CIRCUITOS REALIMENTADOS
1) Identificar el tipo de realimentación por cuadripolos.
2) Cálculo de las impedancias equivalentes (Z1f y Z2f) y el
factor de realimentación β.
3) Implementar el circuito básico ampliado incluyendo
las impedancias equivalentes Z1f y Z2f con el modelo
híbrido aproximado.
4) Calcular las impedancias de entrada y salida sin
realimentación ((Zi, Z0 y Av )
5) Hacer los cálculos de Realimentación.

31. Bibliografía
PRINCIPIOS DE ELECTRONICA SEPTIMA EDICION ALBERT MALVINO
TEORÍA DE CIRCUITOS Y DISPOSITVIOS ELECTRÓNICOS BOYLESTAD