AMPLIADORES OPERACIONALES Y CIRCUITOS INTEGRADOS LINEALES

Contenido

1-2.4
Etapa de entrada: amplificador diferencial, 6
Etapa intermedia: desplazador de nivel, 6

1-2.5
Etapa de salida: en contrafase, 6

1-3
Encapsulado y terminales 6

1-3.1
Encapsulado, 6

1-3.2
Combinación de símbolo y terminales, 7

1-4
Cómo identificar o especificar un amplificador operacional 8

1-4.1
El código de identificación, 8

1-4.2
Ejemplo de especificación de números para un pedido, 10

1-5
Fuentes secundarias 10

1-6
Conexión de circuitos de amplificadores operacionales 10

1-6.1
La fuente de alimentación, 10

1-6.2
Sugerencias para la conexión de amplificadores operacionales, 11

Problemas 12

2
PRIMERAS EXPERIENCIAS CON UN AMPLIFICADOR OPERACIONAL
13

Objetivos de aprendizaje 13

2-0
Introducción 14

2-1
Terminales de los amplificadores operacionales 14

2-1.1
Terminales de la fuente de alimentación, 15

2-1.2
Terminales de salida, 16

2-1.3
Terminales de entrada, 16

2-1.4
Corrientes de polarización de entrada y voltaje de desvío, 17

2-2
Ganancia de voltaje en lazo abierto 18

2-2.1
Definición, 18

2-2.2

2-2.3
Voltaje diferencial de entrada, Ed., 18

Conclusiones, 18

2-3
Detectores de cruce por cero 20

2-3.1
Detector no inversor de cruce por cero, 20

2-3.2
Detector inversor por cruce de cero, 21

2-4
Detectores de nivel de voltaje positivo y negativo 21

2-4.1
Detectores de nivel positivo, 21

2-4.2
Detectores de nivel negativo, 21

2-5
Aplicaciones comunes de los detectores de nivel de voltaje 21

2-5.1
Voltaje de referencia ajustable, 21
Contenido
2-5.2 Interruptor activado por sonido, 22
2-5.3 Voltímetro de columna luminosa, 24
2-5.4 Detector de humo, 26
2-6 Referencias de voltaje integradas 27
2-6.1 Introducción, 27
2-6.2 REF-02, 27
2-6.3 Aplicaciones del detector de nivel de voltaje REF-02, 27
2-7 Procesamiento de señales con detectores de nivel de voltaje 29
2-7.1 Introducción, 29
2-7.2 Convertidor de onda senoidal a cuadrada, 29
2-8 Interface de una computadora con detectores de nivel de voltaje 29
2-8.1 Introducción, 29
2-8.2 Comparador de voltaje cuádruple LM 339, 30
2-8.3 Modulador de ancho de pulso no inversor, 31
2-8.4 Moduladores de ancho de pulso inversores y no inversores, 34
2-9 Interconexión entre un modulador de ancho de pulso
y un microcontrolador 36
2-10 Simulación del circuito de un comparador hecho con un amplificador
operacional 36
2-10.1 Introducción, 36
2-10.2 Cómo crear, inicializar y simular un circuito, 37
Ejercicios de laboratorio 40
Problemas 41

AMPLIFICADORES INVERSORES Y NO INVERSORES
44
Objetivos de aprendizaje 44
3-0 Introducción 45
3-1 Amplificador inversor 45
3-1.1 Introducción, 45
3-1.2 Voltaje positivo aplicado a la entrada inversora, 45
3-1.3 Corrientes de carga y de salida, 47
3-1.4 Voltaje negativo aplicado a la entrada inversora, 48
3-1.5 Voltaje aplicado a la entrada inversora, 49
3-1.6 Procedimiento de diseño, 51
3-1.7 Procedimiento de análisis, 51
3-2 Sumador inversor y mezclador de audio 52
3-2.1 Sumador inversor, 52
3-2.2 Mezclador de audio, 53
Contenido

3-3
Amplificador multicanal 55

3-3.1
Por qué es necesario un amplificador multicanal, 55

3-3.2
Análisis del circuito, 55

3-3.3
Procedimiento de diseño, 56

3-4
Amplificador inversor de promedio 56

3-5
Seguidor de voltaje 57

3-5.1
Introducción, 57

3-5.2
En qué se emplea el seguidor de voltaje, 59

3-6
El amplificador no inversor 60

3-6.1
Análisis del circuito, 60

3-6.2
Procedimiento de diseño, 62

3-7
La fuente de voltaje ideal 64

3-7.1
Definición y aclaración, 64

3-7.2
La fuente de voltaje ideal no reconocida, 64

3-7.3
Fuente de voltaje ideal práctica, 64

3-7.4
Fuentes de voltaje exactas, 66

3-8
Sumador no inversor 67

3-8.1
Operación con fuente de alimentación única 67

3-9
Amplificadores diferenciales 68

3-9.1
El restador, 69

3-9.2
Amplificador inversor y no inversor, 70

3-10
Servoamplificador 71

3-10.1
Introducción, 71

3-10.2
Análisis del circuito servoamplificador, 71

3-10.3
Acción de retardo, 72

3-11
Cómo diseñar un circuito acondicionador de señal 73

3-12
Simulación en Pspice 77

3-12.1
Amplificador inversor: entrada de CD, 78

3-12.2
Amplificador inversor: entrada de CA, 78

3-12.3
Sumador inversor, 80

3-12.4
Amplificador no inversor, 81

Ejercicios de laboratorio 82

Problemas 83

Amplificadores operacionales y circuitos integrados lineales
QUINTA EDICIÓN
Robert F. Coughlin
Frederick F. Driscoll

En esta quinta edición, además de seguirse utilizando el amplificador operacional 741, se presentan diversos circuitos que constan de nuevos y asequibles amplificadores operacionales.

El texto se ha mantenido fiel al objetivo de simplificar el proceso de aprendizaje de las aplicaciones relacionadas con circuitos para acondicionamiento y generación de señales, filtros, instrumentación y control.

Asimismo, en toda esta edición se han incluido ejemplos de simulación de circuitos mediante la utilización de PSpice.

El material de esta edición posee un valor agregado para un curso semestral. Los autores han probado todos los circuitos. El material se encuentra dispuesto de manera que resulte útil tanto para estudiantes como para la consulta por parte de ingenieros y especialistas del área. Como auxiliares para el maestro, se han incluido, al final de casi todos los capítulos, objetivos de aprendizaje y ejercicios de laboratorio, simulaciones en PSpice y problemas.

Contenido

Introducción a los amplificadores operacionales
Primeras experiencias con un amplificador operacional
Amplificadores inversores y no inversores
Comparadores y circuitos controladores
Algunas aplicaciones de los amplificadores operacionales
Generadores de señal
Amplificadores operacionales con diodos
Amplificadores diferenciales, de instrumentación y de puente
Funcionamiento en cd: polarización, desvíos y deriva
Funcionamiento en ca: ancho de banda, velocidad de respuesta y ruido
Filtros activos
Modulación, demodulación y cambio de frecuencia por medio de un multiplicador
Temporizadores integrados
Convertidores digital a analógico y analógico a digital
Fuentes de alimentación