Comparador con Histeresis No Inversor

Especificaciones:
- Vin = 7 volts pico a pico
- Señal de entrada Senoidal (1 kHz)
- R1 o Rb = 1k Ohm
- R2 o Rf = 7.5k Ohm
- Vref = 8.82 volts

Niveles:

VUS = 12 volts
VUI = 8 volts
Vcentro= 10 volts



Fig 1.1 Diseño del Circuito




Fig. 1.2 Grafica Osciloscopio


Analisis del circuito:

Si queremos el centro en 10 volts y los niveles que queremos o debemos utilizar son entre los 12 y 8 volts, se tiene que hacer el siguiente analizis:

* Si
VUS = Vref * (1 + 1/n) - Vsat-/n y Vcentro = Vref(1+1/n) = 10

* Sustituimos

VUS = 10 - Vsat-/n
12 -10 = -Vsat-/n
2 = -Vsat-/n

* Tomando encuenta un Voltaje de Saturacion de +/- 15 volts

n = -(-15)/2
n = 15/2
n = 7.5

* n nos indica el numero de veces que es mayor la resistencia Rf a Ri, entonces con este valor n, ya podemos obtener el valor de las resistencias.

* Ahora ocupamos obtener Vref, y si sabemos que:
10 = Vref * (1 + 1 / n)

* Sustituimos el valor de n, recien obtenido
Vref = 10/ (1 + 1/7.5)
Vref = 10/ (1 + .1333)
Vref = 10/1.13333

Vref = 8.8235 volts

* Con este valor acabamos de obtener todos los datos que ocupabamos

* Amplificador Integrador *

Especificaciones:

- Vin = 1 volt pico a pico
- Señal de entrada Triangular
- Ra = 1k Ohm
- Rb = 1k Ohm
- C = 1 nF



Fig 1.1 Diseño del circuito



Fig 1.2 Grafica Osciloscopio (amarillo = señal de entrada, morado= señal de salida)


- A la salida obtuvimos una señal senoidal

Tercer Caso

Fig. 3a

Circuito y Simulacion

Fig. 3b

Resultados

       Nuevamente comprobamos que el analisis y alambrado del circuito es correcto ya que concorrdaron con los calculos esperados.  Aqui todas las resistencias son iguales a 10k.

Primer Caso

Fig. 1a

Diseño del Circuito, Simulacion

Fig. 1b Simulacion vs Calculos

Resultados de Voltajes

      En el primer caso todas las resistencias son diferentes, Rf_1=20k,Rf_2=10k,Ri_1=15k y Ri_2=5k. Sustituyendo los valores en la formula de la primera parte y realizando las conexiones adecuadas y la simulacion, se obtuvo una concorrdancia muy buena entre calculos y simulacion, para cada valor de voltajes de entrada.

Amplificador No Inversor

Se cuenta con un sensor de temperatura LM35 con una salida de voltaje lineal e igual a 10mV/C . Se pretende diseñar un termometro digital, utilizando un voltimetro con escala 0 -20v, para una escala del termometro de
0 - 200 C.


Ganancia            Vout                 .01 V/C
       de     =       -----------     =     -----------         =            10
  Voltje                    Vi                    10mV/C

Ganacia = 10

1era Tarea Definiciones

Elementos o Parámetros más importantes que caracterizan a un Opam:

• Ganancia de Voltaje en Lazo Abierto (Aol): Idealmente un spam debe tener una ganancia infinita, en la practica este valor puede llegar hasta 100000, aunque es mas común representar este valor en unidades de decibelios (20*Log (100000) = 100dB). Recuérdese siempre que el spam amplifica solo voltaje, para la corriente se requieren transistores de potencia tipo BJT o MOSFET.

• Impedancia o Resistencia de Entrada: Es la resistencia que observa el circuito de entrada externo entre las entradas positiva y negativa. Su valor esta entre 1MOhm a 1TOhm, esta característica le permite conectarse con fuentes de tensión relativamente sensible sin perder la señal debido a que es como si no existiera una conexión real.

• Voltaje de Desajuste de Entrada (Offset) (Vos): Una desventaja del spam es que cuando ambas entradas son cero, el voltaje de salida tiende a tener un ligero valor positivo o negativo conocido como Offset o desplazamiento desde cero. Su rango varia entre 100uV hasta 10mV. Este factor toma especial importancia cuando se trata de amplificar señales muy débiles.

• Corriente de Polarización de Entrada (Ib): Aunque las entradas del AO ideal no requieren de corriente, en el caso real debe ingresar alguna corriente de polarización en cada terminal de entrada. Esta corriente es al corriente de base del transistor de entrada. Se define como la semi-suma de las corrientes de entradas individuales de un AO balanceado.

• Corriente de Desajuste de Entrada (Offset) (Ios): Este parámetro describe lo bien adaptadas que se encuentran las corrientes de polarización de entrada de un AO. Se define como la diferencia de las corrientes de polarización de entrada que debe aplicarse para balancear al AO.
Ios= (IB+)-IB-

• Relación de Rechazo en Modo común (CMRR): Esta es la medida de la habilidad de un AO para rechazar señales en modo común. Si la misma señal alimenta a la entrada inversora como a la no inversora de una configuración diferencial, la salida V0 debiera ser cero, sin embargo, debido a la componente en modo común esto no ocurre.

• Consumo de Potencia (Pc): Es la potencia que un dispositivo particular es capaz de disipar con seguridad en forma continua mientras opera dentro de un rango de temperatura específico. Esta característica varia de acuerdo al tipo de encapsulado.