Amplificadores Operacionales Teoría y sus Aplicaciones

Amplificadores Operacionales

Teoría Y Sus Aplicaciones

Arthur B. Williams

Reseña
Los circuitos integrados (CI) han simplificado muchísimo el diseño de los complejos circuitos analógicos y digitales. En la década pasada numerosos fabricantes produjeron una extraordinaria variedad de ellos.
El ingeniero o técnico, cuando afrontan la tarea de seleccionar los circuitos integrados y su diseño, deben consultar un gran número de catálogos de los fabricantes y un reducido número de notas de aplicaciones, a fin de ensayar y determinar la configuración óptima de los circuitos integrados y del circuito que se requiere.
Las hojas de datos de los catálogos sirven para definir los parámetros de operación y del peor caso de un dispositivo en particular, pero no pueden utilizarse como una guía de selección, puesto que los circuitos integrados no se evalúan a partir de comparaciones. Por lo demás, estos catálogos y notas de aplicación se limitan a los circuitos integrados de un fabricante y están organizados según el tipo de circuito integrado, no según la aplicación.
Este libro se propone cumplir un doble propósito. Se da igual importancia a las aplicaciones de los circuitos integrados que a la selección de dispositivos. Los expertos proporcionan las configuraciones preferidas de los circuitos integrados, de modo que es fácil obtener soluciones prácticas y probadas a los problemas de diseño que se presentan frecuentemente. Este libro no pretende sustituir los catálogos de circuitos integrados, puesto que resultaría totalmente impráctico incluir parámetros detallados acerca de todos los circuitos aquí explicados. La selección de dispositivos, junto con las exposiciones pormenorizadas y los ejemplos de diseño, ayudarán a escoger la mejor configuración de circuito y diseño para una aplicación determinada.


INDICE

• AMPLIFICADORES OPERACIONALES
• 1 Aspectos básicos de los amplificadores operacionales
• 2 Parámetros de los amplificadores reales
• 3 Configuraciones de amplificador lineal
• 4 Extensión de la operación
• 5 Selección de amp op
• Circuitos de funciones
• 1 Multiplicadores de cuatro cuadrantes
• 2 Generadores de forma de onda
• 3 Convertidores de voltaje a frecuencia
• 4 Convertidores de frecuencia a voltaje
• 5 Circuitos de funciones con amplificadores operacionales
• Diseño de filtros activos mediante amplificadores operacionales
• 1 Selección del tipo de nitro
• 2 Diseño de filtros pasabajos
• 3 Filtros pasaaltos
• 4 Filtros pasabanda
• 5 Filtros de rechazo de banda
• 6 Consideraciones para la selección del AMP OP
• 7 Tablas para diseño de filtros

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Contenido

• Prefacio.
• 1 Aspectos básicos de los amplificadores operacionales. El amp op ideal. Amplificador inversor Amplificador no inversor La ecuación de retroalimentación Glosario.
• 2 Parámetros de los amplificadores reales. Estructura del circuito del amplificador Errores en amplificadores operacionales Ganancia finita de lazo abierto Impedancia de entrada y salida Desbalances (offsets) de CC. Rechazo en modo común y en la fuente de alimentación. Ruido en el amplificador. Rapidez de respuesta. Ancho de banda del amplificador. Estabilidad en el amplificador. Margen de fase y de ganancia. Compensación en frecuencia. Medición de la estabilidad.
• 3 Configuraciones de amplificador lineal. Amplificadores sumadores. Retroalimentación de tres resistores . Amplificadores diferenciales . Amplificadores de instrumentación Integradores y diferenciadores El integrador ideal Integradores prácticos Diferenciadores . Fuentes de corriente. Fuentes de corriente unipolares Fuentes de corriente bipolares Fuentes de corriente flotantes.
• 4 Extensión de la operación. Amplificadores de potencias de salida Extensión del ancho de banda. Empleo de una sola fuente de alimentación.
• 5 Selección de amp op. Información mecánica. Encapsulado cerámico doble en línea Encapsulado plástico doble en línea Encapsulado cerámico plano Encapsulado metálico Amplificadores operacionales de uso general. Amplificadores operacionales con entrada JFET. Amplificadores operacionales con características especiales.
• Circuitos de funciones.
• 1 Multiplicadores de cuatro cuadrantes. Análisis de los multiplicadores prácticos. División. Circuito de raíz cuadrada. Ajuste de los multiplicadores. Moduladores. Demoduladores. Detectores de fase.
• 2 Generadores de forma de onda. Osciladores. Tipo de corriente constante . El Multivibrador acoplado por emisor. Conformadores para onda senoidal. Método del punto de ruptura de diodo . Par acoplado por emisor. Parámetros de funcionamiento. Aplicaciones. Generación de FM Frecuencia de portadora . Generación de FSK Generadores de diente de sierra . Generación de AM.
• 3 Convertidores de voltaje a frecuencia.
• 4 Convertidores de frecuencia a voltaje. Indicaciones generales para el 4151.
• 5 Circuitos de funciones con amplificadores operacionales. Rectificadores de precisión. Convertidores logarítmicos.
• Diseño de filtros activos mediante amplificadores operacionales. 
• 1 Selección del tipo de nitro. Escalado de frecuencia e impedancia. Normalización para un filtro pasabajos.  Normalización para un filtro pasaaltos . Normalización para un filtro pasabanda.  Filtros de rechazo de banda Características transitorias. Características de las respuestas estándar Butterworth Chebyshev Bessel. Función elíptica.
• 2 Diseño de filtros pasabajos. Filtros sin ceros. Configuración de ganancia unitaria . Estructura VCVS con capacitores de igual valor. Filtros de función elíptica. Método de diseño empleando valores tabulados . Método de diseño empleando capacitores estándar.
• 3 Filtros pasaaltos. Filtros pasaaltos sin ceros. Filtros pasaaltos de función elíptica.
• 4 Filtros pasabanda. Transformación para pasabanda de los polos de pasabajos . Polos complejos Polos reales Ganancia de la sección. Sensibilidad. Configuraciones de pasabanda. Pasabanda de retroalimentación múltiple (MFBP).  Pasabanda con doble amplificador (DABP) . Configuración de estado variable.
• 5 Filtros de rechazo de banda. Red ranura de tipo doble-T. Redes ranura sintonizables.
• 6 Consideraciones para la selección del AMP OP. Ganancia de lazo abierto. Desfase del amplificador. Impedancia de entrada y de salida. Intervalo dinámico.
• 7 Tablas para diseño de filtros. Tabla 1 Coordenadas de los polos de los filtros Butterworth. Tabla 2 Valores de los componentes de los filtros activos Butterworth pasabajos. Tabla 3 Coordenadas de los polos de los filtros Chebyshev de 0.1 dB. Tabla 4 Coordenadas de los polos de los filtros Chebyshev de 0.5 dB . Tabla 5 Valores de los componentes de los filtros activos Chebyshev pasabajos de 0.1 dB. Tabla 6 Valores de los componentes de los filtros activos Chebyshev pasabajos 0.5 dB. Tabla 7 Coordenadas de los polos de los filtros Bessel. Tabla 8 Valores de los componentes de los filtros activos Bessel pasabajos. Tabla 9 Valores de los componentes de los filtros pasabajos de función elíptica.