Este documento presenta 7 problemas relacionados con circuitos electrónicos que utilizan amplificadores operacionales ideales. Los problemas cubren temas como funciones de transferencia, fuentes de corriente, filtros, circuitos de cálculo analógico y disparadores Schmitt. Se pide estimar funciones, graficar señales, determinar corrientes y tensiones, y analizar el comportamiento de diferentes circuitos.

1. Electrónica Industrial
Práctica dirigida No. 3
8.o
Ciclo/2020-I
Indicaciones especı́ficas
Duración: 80 minutos
Número de preguntas: siete (7)
Se permite el uso tan solo de calculadora, copias y apuntes de clase.
1. Comportamiento de transferencia en el dominio de la frecuencia.
Estime la función de transferencia Au(ω) del circuito filtro con un amplificador operacional
ideal mostrado en la Fig.1.
Figura 1: Filtro con amplificador operacional ideal.
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2. Comportamiento de transferencia en el dominio del tiempo.
En base al circuito con un amplificador operacional mostrado en la Fig.2, el que, a excepción
de las tensiones de operación UB+ y UB−, tiene caracterı́sticas ideales.
Figura 2: Circuito con amplificador operacional ideal.
a) Determine en el dominio del tiempo la función de la tensión de salida ua(t) respecto
de la tensión de entrada ue(t).
b) Grafique el desarrollo del tiempo de la tensión de salida, caso que la tensión de entrada
tiene un desarrollo de función salto según se aprecia en la Fig.3.
Figura 3: Señal de entrada del filtro.
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3. Fuente de corriente, comportamiento de señal grande.
Teniendo el circuito mostrado en la Fig.4 con un amplificador operacional ideal y un
MOSFET(UTh = 1 V, βn = 1 mAV −2). Además, se dispone de los siguientes datos:
R = 1 kΩ & U = 5 V .
a) Determine la corriente I con la suposición, que el MOSFET opera en la zona de
saturación.
b) Calcule la tensión de operación mı́nima UB requerida para operar el MOSFET en la
zona de saturación.
Figura 4: Circuito con amplificador operacional y MOSFET.
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4. Fuente de corriente, comportamiento de señal pequeña.
Con el circuito mostrado en la Fig.5 operando con un amplificador operacional ideal, una
resistencia R y una impedancia de carga ZL, se le solicita lo siguiente:
a) Determine la relación entre la corriente de carga iL y la tensión de entrada ue.
b) Calcule la resistencia de salida del circuito en los bornes de la impedancia de carga
ZL.
c) Defina la función que satisface el circuito.
Figura 5: Circuito con amplificador operacional ideal.
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5. Circuito de cálculo analógico.
a) En el filtro con un amplificador operacional ideal mostrado en la Fig.6, determine la
tensión de salida ua(t) en función de la tensión de entrada ue(t).
Figura 6: Filtro con amplificador operacional ideal.
b) Realice un circuito ayudándose del amplificador operacional ideal, el que a la salida
suministra la señal:
y = k1
d2x
dt2
− k2x,
con k1 6= k2. Como magnitud de entrada se dispone de dx/dt, indique un dimensio-
namiento lo más fácil(simplificado) posible.
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6. Circuito de amplificación no lineal.
Se muestra el circuito en la Fig.7 con un transistor bipolar y un amplificador operacional
ideal.
a) Determine la tensión de salida Ua en función de la tensión de salida Ue, la resistencia
R y la corriente de saturación de transferencia IS del transistor. Debe basarse en que
el transistor trabaja en operación de amplificación normal.
b) ¿Qué relación simplificada resulta para el caso IC ≫ IS y que función matemática
realiza, por tanto, el circuito?
Figura 7: Circuito con transistor bipolar y amplificador operacional ideal.
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7. Disparador Schmitt.
El circuito con un amplificador operacional mostrado en la Fig.8(izq.), a excepción de
las tensiones UB− y UB−, tiene un comportamiento ideal. Adicionalmente, R1 = 1 kΩ,
R2 = 2 kΩ, UB+ = 15 V , UB− = −15 V . El circuito es controlado con una tensión de
entrada Ue, según la Fig.8(der.).
a) Determine el desarrollo del tiempo de la tensión de salida Ua.
b) Grafique la curva caracterı́stica de transferencia del circuito, presentando, para esto,
la tensión de salida Ua en función de la tensión de entrada Ue.
Figura 8: Circuito con amplificador operacional(izq.) y su tensión de entrada(der.).
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