Amplificadores realimentados Resistencia y Ganancia: Definición, ejemplos y usos

1. Yonathan Pirela Pineda
Maracaibo, Junio de 2016
REPÍBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO PARA EL PODER POPULAR DE LA EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MARACAIBO
CÁTEDRA: Electrónica II (SAIA)
ESTADO ZULIA – VENEZUELA

2.  Definición.
Circuito electrónico con dos entradas y una salida. El sistema consiste
en tomar una fracción de la señal de salida, para luego mezclarla con
la señal de entrada.
En el diagrama de bloques se muestra que la señal de
salida Xo es devuelta a la entrada a través del bloque β.

3.  Ejemplo.
Amplificador con realimentación

4.  Uso.
En general amplificar
señales.
Sus características de operación están
determinadas por los elementos de
realimentación utilizados.
Entre sus usos o aplicaciones están: proporcionar un sistema de control
ON-OFF, por ejemplo en un control de temperatura; eliminar efectos de
carga o para adaptar impedancias, amplificador de señales varias,
sumador o restador inversor, conversor de corriente a tensión, entre otros.
La configuración más sencilla
es la inversora.
Dada una señal analógica, por
ejemplo de audio, es el modo
más simple de amplificar o
atenuar la señal, como en el
ejemplo siguiente modificar el
volumen de la señal

5. Resistencia
 Definición.
La resistencia se define como la oposición total al flujo de la corriente en
un circuito eléctrico y es medida en ohms. Se asocia a la impedancia (Z).
En los circuitos de
corriente directa (DC),
la impedancia es
exactamente igual a la
resistencia de la parte
del circuito en la que
se determinan V e I.
En los circuitos de
corriente alterna (AC),
la impedancia ya no es
estrictamente resistiva.
Ejemplo

6.  Definición.
Se refiere a la medida en ohms en la entrada de un dispositivo,
en la cual la señal es aplicada. Así, la impedancia de entrada es
la medida de cuanta potencia de entrada tiende a desarrollar un
dispositivo a partir de un voltaje de salida dado.
En los circuitos modernos
de audio se considera que
la impedancia de carga
(entrada) sea alta, pero
dentro de sus límites.
Ejemplo

7.  Definición.
La resistencia de salida es la medida en ohms en la salida de un
dispositivo. Así, la impedancia de salida, se refiere a un
dispositivo que suministra potencia, como la medida de que
tan fácil la potencia fluirá a través de esa salida.
En los más modernos
circuitos de audio se
considera benéfico que
la impedancia de la
fuente (salida) sea baja.
Ejemplo

8.  Usos.
La resistencia está presente en todos los dispositivos electrónicos asociados
a la impedancia como micrófonos, sistemas de audio, altavoces,
adaptadores, conversores, entre otros.
Micrófonos de alta impedancia. Este tipo de micrófonos
tienen un valor de impedancia de salida muy grande
superior a 1kΩ y un valor de tensión relativamente alto.
Micrófonos de baja impedancia. Este tipo de micrófonos
presentan una impedancia de salida comprendida entre
100Ω y 600Ω, y una tensión de salida reducida.

9.  Definición.
La ganancia es una magnitud que expresa la relación entre la
amplitud de una señal de salida respecto a la señal de entrada. Por
lo tanto, la ganancia es una magnitud adimensional, que se mide
en unidades como belio (símbolo: B) o submúltiplos de éste como
el decibelio (símbolo: dB).
Ejemplo

10.  Ganancia de Tensión. (∆V)
Se obtiene del cociente de la tensión en la salida entre la tensión de
la entrada.
∆V = Vsal / Vent
1. Si un amplificador tiene
una entrada de 0.1 Vpp y
una salida de 10 Vpp,
la ganancia de tensión será:
∆V = 10 Vpp / 0.1 Vpp = 100.
Ejemplos
2. Par encontrar el voltaje Pico de
un voltaje RMS
VRMS = 120 Voltios
VPICO= 120 V / 0.707 = 169.7 Voltios Pico
1 = Valor de pico,
2 = Valor pico a pico,
3 = Valor eficaz,
4 = Periodo.

11.  Ganancia de Corriente. (∆i)
La ganancia de corriente se obtiene del cociente de la corriente de salida
del amplificador entre la corriente en los terminales de entrada.
∆i = isal / ient
Si se tiene un amplificador con ganancia de
corriente igual a 500 (∆i = 500), se le aplica a una
carga de 200 ohmios y si la corriente de entrada
ient = 10 uA. ¿Cuál es la tensión en la carga?
Ejemplo
Primero se obtiene la corriente de salida: isal = ∆i x ient = 500×10 uA
= 5000 uA = 5 mA
La tensión en la carga será
Vsal = 200 x isal = 200 ohmios x 5mA = 1000 mV = 1 voltio

12.  Ganancia de Potencia. (∆P)
La ganancia de potencia se obtiene del cociente de
la potencia entregada en los terminales de salida y la potencia recibida
en los terminales de entrada.
∆P = Psal / Pent
Si ala entrada del amplificador existe una resistencia de
1K, calcular ∆P.
Potencia de entrada: Pent = I2R = (10 uA)2 x R = 0.1 uW (microWatts / microvatios)
Potencia de salida: Psal = V * I = 1 Voltio x 5 mA = 5 mW (miliwatts / milivatios)
Entonces la ganancia de potencia: ∆P = Psal / Pent = 5 mW / 0.1 uW = 50,000
Ejemplo

13. Algunas de las ganancias para determinados componentes son:
Ganancia de antena. Es la relación entre la potencia entregada
por la antena y la potencia que entregaría una antena
isotrópica.
Ganancia de conversión. En el caso de mezcladores, determina
la potencia de salida, a la frecuencia 2, dividida por la potencia
de entrada, a frecuencia 1.
Ganancia de transducción. Es la relación entre la potencia de
una magnitud de entrada, por ejemplo: presión, y la potencia
eléctrica entregada.
USOS
La ganancia se relacionan entre ellas a través de las impedancias
de entrada y salida del circuito, pero se tiene una idea de sus
magnitudes mediante las relaciones siguientes:
y, si las impedancias son iguales,y, si las impedancias son iguales,
y, si las impedancias son iguales,

14. Albella, J. (2004) Fundamentos de electrónica física y microelectrónica. Capítulo
XI.
http://www.icmm.csic.es/fis/gente/josemaria_albella/electronica/11%20
Amplificadores%20Operacionales.pdf
Barragán, J. (2007) tutorial virtual: Propiedades de la realimentación.
http://uhu.es/antonio.barragan/content/13-propiedades-realimentacion
Ecu-red (2016) Realimentación en amplificadores obtenido en la web
http://www.ecured.cu/Realimentaci%C3%B3n_en_amplificadores
Electrónica básica para Ingenieros: Tema 4. Amplificadores Realimentados en la
web http://www.ie.itcr.ac.cr/marin/lic/el3212/Libro/Tema4.pdf
Miyara, F. (2005) Electrónica III: Amplificadores realimentados Segunda Edición
Argentina http://www.fceia.unr.edu.ar/enica3/realim.pdf