Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados Lineales

Amplificadores Operacionales y Circuitos Integrados Lineales

Coughlin - Driscol

Uno de los mejores libros para entender el funcionamiento y volverse un maestro en el estudio, manejo y diseño de los amplificadores operacionales. Además contiene apéndices para que aprendas a utilizar varios de los circuitos integrados más usados en todos los circuitos electrónicos, tales como los timers 555, reguladores de voltaje, comparadores y mas…

INDICE

• Introducción A Los Amplificadores Operacionales
• Primeras Experiencias Con Un Amplificador Operacional
• Amplificadores Inversores Y No Inversores
• Comparadores Y Circuitos De Control
• Algunas Aplicaciones De Los Amplificadores Operacionales
• Generadores De Señal
• Amplificadores Operacionales Con Diodos
• Amplificadores Diferenciales, De Instrumentación Y De Puente
• Funcionamiento Para Corriente Continua: Polarización, Desviaciones Y Deriva
• Funcionamiento En Ca: Ancho De Banda, Velocidad De Respuesta, Ruido Y Compensación De Frecuencia
• Filtros Activos
• Modulación, Demodulación Y Cambio De Frecuencia Con El Multiplicador
• Circuitos Integrados Temporizadores
• Convertidores Digital A Analógico Y Analógico A Digital
• Fuentes De Alimentación
• Apéndice 1. Amplificador operacional compensado por frecuencia uA741.
• Apéndice 2. Comparador de voltaje LM311.
• Apéndice 3. Temporizador 555.
• Apéndice 4. Regulador ajustable de 3 terminales LM117.
• Apéndice 5. Notas sobre Pspice.

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CONTENIDO

• PREFACIO.
• INTRODUCCIÓN A LOS AMPLIFICADORES OPERACIONALES. Objetivos de aprendizaje. Introducción. ¿Todavía tienen uso los circuitos analógicos?. Sistemas analógicos y digitales. Desarrollo de los amplificadores operacionales. Los amplificadores operacionales se especializan. Amplificador operacional de propósito general 741. Símbolo de circuito y terminales. Circuitos internos simplificados en un amplificador operacional para propósito general. Etapa de entrada: amplificador diferencial. Etapa intermedia: desplazador de nivel. Etapa de salida: en contrafase. Encapsulado y terminales. Encapsulado. Combinación de símbolo y terminales. Cómo identificar o especificar un amplificador operacional. El código de identificación. Ejemplo de especificación de números para un pedido. Fuentes secundarias. Conexión de circuitos de amplificadores operacionales. La fuente de alimentación. Sugerencias para la conexión de amplificadores operacionales. Problemas.
• PRIMERAS EXPERIENCIAS CON UN AMPLIFICADOR OPERACIONAL. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Terminales de los amplificadores operacionales. Terminales de la fuente de alimentación. Terminales de salida. Terminales de entrada. Corrientes de polarización de entrada y voltaje de desvío. Ganancia de voltaje en lazo abierto. Definición. Voltaje diferencial de entrada, Ed. Conclusiones. Detectores de cruce por cero. Detector no inversor de cruce por cero. Detector inversor por cruce de cero. Detectores de nivel de voltaje positivo y negativo. Detectores de nivel positivo. Detectores de nivel negativo. Aplicaciones comunes de los detectores de nivel de voltaje. Voltaje de referencia ajustable. Interruptor activado por sonido. Voltímetro de columna luminosa. Detector de humo. Referencias de voltaje integradas. Introducción. REF-02. Aplicaciones del detector de nivel de voltaje REF-02. Procesamiento de señales con detectores de nivel de voltaje. Introducción. Convertidor de onda senoidal a cuadrada. Interface de una computadora con detectores de nivel de voltaje. Introducción. Comparador de voltaje cuádruple LM. Modulador de ancho de pulso no inversor. Moduladores de ancho de pulso inversores y no inversores. Interconexión entre un modulador de ancho de pulso y un microcontrolador. Simulación del circuito de un comparador hecho con un amplificador operacional. Introducción. Cómo crear, inicializar y simular un circuito. Ejercicios de laboratorio. Problemas.
• AMPLIFICADORES INVERSORES Y NO INVERSORES. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Amplificador inversor. Introducción. Voltaje positivo aplicado a la entrada inversora. Corrientes de carga y de salida. Voltaje negativo aplicado a la entrada inversora. Voltaje aplicado a la entrada inversora. Procedimiento de diseño. Procedimiento de análisis. Sumador inversor y mezclador de audio. Sumador inversor. Mezclador de audio. Nivel de CD para desviar una señal de CA. Amplificador multicanal. Por qué es necesario un amplificador multicanal. Análisis del circuito. Procedimiento de diseño. Amplificador inversor de promedio. Seguidor de voltaje. Introducción. En qué se emplea el seguidor de voltaje. El amplificador no inversor. Análisis del circuito. Procedimiento de diseño. La fuente de voltaje ideal. Definición y aclaración. La fuente de voltaje ideal no reconocida. Fuente de voltaje ideal práctica. Fuentes de voltaje exactas. Sumador no inversor. Operación con fuente de alimentación única. Amplificadores diferenciales. El restador. Amplificador inversor y no inversor. Servoamplificador. Introducción. Análisis del circuito servoamplificador. Acción de retardo. Cómo diseñar un circuito acondicionador de señal. Simulación en Pspice. Amplificador inversor: entrada de CD. Amplificador inversor: entrada de CA. Sumador inversor. Amplificador no inversor. Ejercicios de laboratorio.
• COMPARADORES Y CIRCUITOS CONTROLADORES. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Efecto del ruido en los circuitos comparadores. Retroalimentación positiva. Introducción. Voltaje de umbral superior. Voltaje de umbral inferior. Detector de cruce de cero con histéresis. Definición de histéresis. Detector de cruce de cero con histéresis como un elemento de memoria. Detectores de nivel de voltaje con histéresis. Introducción. Detector no inversor de nivel de voltaje con histéresis. Detector inversor de nivel de voltaje con histéresis. Detector de nivel de voltaje con ajuste independiente de histéresis y de voltaje central. Introducción. Circuito de control de un cargador de batería. Principios del control de apagado y encendido (on-off). Comparadores en el control de procesos. El termostato como comparador. Directrices para la selección y diseño. Un controlador con dos puntos de ajuste independientes. Principio de funcionamiento. Características de entrada y salida de un controlador con dos puntos de ajuste independientes. Selección de los voltajes del punto de ajuste. Circuito para el ajuste del voltaje de punto de ajuste independiente. Precauciones. CI Comparador de precisión, 111/311. Introducción. Operación de la terminal de salida. Operación de la terminal de habilitación. Una aplicación biomédica. Detector de ventana. Introducción. Funcionamiento del circuito. Retardo de propagación. Definición. Medición del retardo de propagación. Empleo de PSpice para modelar y simular circuitos comparadores. Simulación del detector de cruce de cero con histéresis. Detector de ventana. Ejercicios de laboratorio. Problemas.
• ALGUNAS APLICACIONES DE LOS AMPLIFICADORES OPERACIONALES. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Voltímetro de CD de alta resistencia. Circuito básico de medición de voltaje. Cambio de escala en el voltímetro. Voltímetro universal de alta resistencia. Funcionamiento del circuito. Procedimiento de diseño. Convertidores de voltaje a corriente: cargas flotantes. Control de voltaje de la corriente de carga. Probador de diodo Zener. Probador de diodos. Probador de diodo emisor de luz. Alimentación de corriente constante a una carga conectada a tierra. Convertidor de voltaje diferencial a corriente. Fuente de corriente constante alta con carga conectada a tierra. Conexión de la salida de un microcontrolador con un transmisor de 4 a 20 mA. Fuente de corriente de 4 a 20 mA con control digital. Medición de corriente de cortocircuito y conversión de corriente a voltaje. Introducción. Uso del amplificador operacional para medir corriente de cortocircuito. Medición de la corriente de fotodetectores. Celda fotoconductora. Fotodiodo. Amplificador de corriente. Mediciones de energía en celdas solares. Introducción a los problemas. Conversión de la corriente de cortocircuito de una celda solar a voltaje. Circuito divisor de corriente (convertidor de corriente a corriente). Desfasador. Introducción. Circuito desfasador. Convertidores de temperatura a voltaje. El transductor de temperatura AD590. Termómetro Celsius. Termómetro Fahrenheit. Simulación en PSpice. Ejercicios de laboratorio. Problemas.
• GENERADORES DE SEÑAL. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Multivibrador astable. Acción del multivibrador. Frecuencia de oscilación. Multivibrador monoestable. Introducción. Estado estable. Transición al estado de temporización. Estado de temporización. Duración del pulso de salida. Tiempo de recuperación. Generadores de onda triangular. Teoría de su funcionamiento. Frecuencia de operación. Generador unipolar de onda triangular. Generador de onda diente de sierra. Funcionamiento del circuito. Análisis de la forma de la onda diente de sierra. Procedimiento de diseño. Convertidor de voltaje a frecuencia. Modulación de frecuencia y manipulación por desplazamiento de frecuencia. Desventajas. Modulador/demodulador balanceado, el AD630. Introducción. Terminales de entrada >> salida. Formas de onda de entrada y salida. Generador de ondas triangular y cuadrada de precisión. Funcionamiento del circuito. Frecuencia de oscilación. Estudio de la generación de una onda senoidal. Generador de funciones trigonométricas universal, el AD639. Introducción. Operación de la función senoidal. Generador de onda senoidal de precisión. Funcionamiento del circuito. Frecuencia de oscilación. Generador deformas de onda de alta frecuencia. Simulación en PSpice de los circuitos generadores de señales. Multivibrador astable. Multivibrador monoestable. Generador de onda triangular bipolar. Generador de onda triangular unipolar. Ejercicios de laboratorio.
• AMPLIFICADORES OPERACIONALES CON DIODOS. Objetivos de aprendizaje. Introducción a los rectificadores de precisión. Rectificadores de media onda. Introducción. Rectificador inversor de media onda lineal con salida positiva. Rectificador inversor lineal de media onda con salida negativa. Separador de polaridad de señal. Rectificadores de precisión: circuito de valor absoluto. Introducción. Tipos de rectificadores de onda completa de precisión. Detectores de picos. Seguidor y retenedor de pico positivo. Seguidor y retenedor de pico negativo. Convertidor de CA a CD. Conversión de CA a CD o circuito MAV. Rectificador de precisión con entradas sumadoras. Convertidor de CA a CD. Circuitos de zona muerta. Introducción. Circuito de zona muerta con salida negativa. Circuito de zona muerta con salida positiva. Circuito de zona muerta y salida bipolar. Recortador de precisión. Convertidor de onda triangular a onda senoidal. Simulación en PSpice de amplificadores operacionales con diodos. Rectificador de media onda lineal. Rectificador de onda completa de precisión. Amplificador de valor medio absoluto. Ejercicios de laboratorio. Problemas.
• AMPLIFICADORES DIFERENCIALES, DE INSTRUMENTACIÓN Y DE PUENTE. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Amplificador diferencial básico. Introducción. Voltaje en modo común. Comparación entre amplificadores diferenciales y amplificadores de una sola entrada. Medición con amplificador de entrada única. Medición con un amplificador diferencial. Cómo mejorar el amplificador diferencial básico. Aumento de la resistencia de entrada. Ganancia ajustable. Amplificador de instrumentación. Funcionamiento del circuito. * Voltaje de salida respecto a una referencia. Detección y medición mediante el amplificador de instrumentación. Terminal de detección. Mediciones de voltaje diferencial. Convertidor de voltaje diferencial a corriente. El amplificador de instrumentación como circuito acondicionador de señal. Introducción al sensor de deformaciones. Material utilizado en el sensor de deformación. Cómo se usa la información obtenida mediante el sensor de deformación. Montaje de los sensores de deformación. Cambios en la resistencia del sensor de deformación. Medición de pequeños cambios en la resistencia. Es necesario utilizar un puente resistivo. Puente básico de resistencias. Efectos térmicos en el balance del puente. Balanceo de un puente de sensores de deformación. Técnica obvia. Una técnica mejor. Aumento en la salida del puente de sensores de deformación. Una aplicación práctica del detector de deformaciones. Medición de presión, fuerza y peso. Amplificador de puente básico. Introducción. Funcionamiento del circuito puente básico. Medición de temperatura con un circuito puente. Amplificadores de puente y computadoras. Cómo dar más versatilidad al amplificador de puente. Transductores a tierra. Transductores de corriente alta. Ejercicios de laboratorio. Problemas.
• FUNCIONAMIENTO EN CD: POLARIZACIÓN, DESVÍOS Y DERIVA. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Corrientes de polarización de entrada. Desvío de las corrientes de entrada. Efectos de las corrientes de polarización en el voltaje de salida. Simplificación. Efecto de una corriente de polarización en la entrada (—). Efecto de la corriente de polarización de la entrada (+). Efectos de la desviación de corriente en el voltaje de salida. Seguidor de voltaje compensado por corriente. Otros amplificadores compensados por corriente. Resumen sobre la compensación de la corriente de polarización. Voltaje de desvío de entrada. Definición y modelo. Efecto del voltaje de desvío de entrada en el voltaje de salida. Medición del voltaje de desvío de entrada. Voltaje de desvío de entrada del circuito sumador. Comparación entre la ganancia de señal y la ganancia del voltaje de desvío de entrada. Cómo no eliminar los efectos del voltaje de desvío. Anulación del efecto del voltaje de desvío y de las corrientes de polarización. Diseño o secuencia de análisis. Circuitos para la anulación del voltaje de desvío de entrada. Procedimiento para la anulación del voltaje de salida (en caso de ser necesario). Deriva. Medición del voltaje de desvío y las corrientes de polarización. Ejercicios de laboratorio. Problemas.
• FUNCIONAMIENTO EN CA: ANCHO DE BANDA, VELOCIDAD DE RESPUESTA Y RUIDO. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Respuesta en frecuencia del amplificador operacional. Compensación interna de frecuencia. Curva de respuesta en frecuencia. Ancho de banda de ganancia unitaria. Tiempo de subida. Ganancia del amplificador y respuesta en frecuencia. Efecto de la ganancia en lazo abierto sobre la ganancia en lazo cerrado en un amplificador que funciona en CD. Ancho de banda para pequeña señal y límites de alta y baja frecuencia. Medición de la respuesta en frecuencia. Ancho de banda de amplificadores inversores y no inversores. Determinación del ancho de banda por el método gráfico. Velocidad de respuesta y voltaje de salida. Definición de la velocidad de respuesta. Causa de la limitación en la velocidad de respuesta. Límite de la velocidad de respuesta para ondas senoidales. Método simplificado para obtener la velocidad de respuesta. Ruido en el voltaje de salida. Introducción. Ruido en los circuitos de los amplificadores operacionales. Ganancia de ruido. Ruido en el sumador inversor. Resumen. Ejercicios de laboratorio.
• FILTROS ACTIVOS. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Filtro pasa bajas básico. Introducción. Diseño del filtro. Respuesta del filtro. Introducción al filtro Butterworth. Filtro Butterworth pasa bajas de -40 db/década. Procedimiento simplificado de diseño. Respuesta del filtro. Filtro putterworth pasa bajas de -60db/década. Procedimiento de diseño simplificado. Respuesta del filtro. Filtros Butterworth pasa altas. Introducción. Filtro de 20 dB/década. Filtro de 40 dB/década. Filtro de 60 dB/década. Comparación de magnitudes y ángulos de fase. Introducción a los filtros pasa banda. Respuesta a la frecuencia. Ancho de banda. Factor de calidad. Filtros de banda angosta y de banda ancha. Filtro de banda ancha básico. Configuración en cascada. Circuito del filtro de banda ancha. Respuesta a la frecuencia. Filtros pasa banda de banda angosta. Circuito del filtro de banda angosta. Funcionamiento. Filtro de octavas para ecualizador de estéreo. Filtros de muesca. Introducción. Teoría de los filtros de muesca. Filtro de muesca de. Hz. Para qué sirve un filtro de muesca. Planteamiento del problema. Procedimiento para construir un filtro muesca. Componentes del filtro pasa banda. Montaje final. Simulación de circuitos de filtros activos con PSpice. Filtro pasa bajas. Filtro pasa altas. Filtro pasa banda. Ejercicios de laboratorio. Problemas.
• MODULACIÓN, DEMODULACIÓN Y CAMBIO DE FRECUENCIA POR MEDIO DE UN MULTIPLICADOR. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Multiplicación de voltajes de CD. Factor de escala del multiplicador. Los cuadrantes del multiplicador. Elevación al cuadrado de un número o de voltaje de CD. Duplicación de la frecuencia. Principio del duplicador de frecuencia. Elevación al cuadrado de una onda senoidal. Detección del ángulo de fase. Fundamentos teóricos. Medidor del ángulo de fase. Ángulos de fase superiores a ±90°. Divisor analógico. Cálculo de raíces cuadradas. Introducción a la modulación en amplitud. Para qué sirve la modulación en amplitud. Definición de modulación en amplitud. El multiplicador utilizado como modulador. Matemáticas de un modulador balanceado. Frecuencias de suma y de diferencia. Frecuencias y bandas laterales. Modulación en amplitud estándar. Circuito modulador de amplitud. Espectro de frecuencias de un modulador AM estándar. Comparación entre moduladores AM estándar y moduladores balanceados. Demodulación de un voltaje de AM. Demodulación de voltaje de un modulador balanceado. Modulación y demodulación de banda lateral única. Desplazamiento de frecuencia. Receptor de modulación en amplitud universal. Sintonización y mezclado. Amplificador de frecuencia intermedia. Procedimiento para la detección. Receptor universal de AM. Ejercicios de laboratorio. Problemas.
• TEMPORIZADORES INTEGRADOS. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Modos de operación del temporizador 555. Las terminales del 555. Encapsulado y terminales de alimentación. Terminal de salida. Terminal de reinicio. Terminal de descarga. Terminal de voltaje de control. Terminales de disparo y de umbral. Retrasos en el tiempo de encendido. Operación astable. Funcionamiento del circuito. Frecuencia de oscilación. Ciclo de trabajo. )3-3.4 Ampliación del ciclo de trabajo. Aplicaciones del como multivibrador astable. Oscilador de ráfaga de tonos. Desplazador de frecuencia controlado por voltaje. Funcionamiento monoestable. Introducción. Circuito del pulso de entrada. Aplicaciones del como multivibrador monoestable. Control de nivel de agua. Interruptor al tacto. Divisor de frecuencia. Detector de pulso faltante. Introducción a los contadores para temporización. El temporizador/contador programable XR 2240. Descripción del circuito. Funcionamiento del contador. Programación de las salidas. Aplicaciones del temporizador/contador. Aplicaciones de temporización. Oscilador, salidas sincronizadas. Generador de señal con patrón binario. Sintetizador de frecuencias. Temporizador programable mediante interruptores. Intervalos de temporización. Funcionamiento del circuito. Simulación de los circuitos del temporizador con PSpice. Multivibrador astable o autónomo. Circuito para control de ráfagas de tono. Ejercicios de laboratorio. Problemas.
• CONVERTIDORES DIGITAL A ANALÓGICO Y ANALÓGICO A DIGITAL. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Características de un DAC. Resolución. Ecuación de entrada-salida. Características del ADC. Ecuación de entrada-salida. Error de cuantización. Procedimiento para la conversión digital a analógica. Diagrama a bloques. Red de escalera R-2R. Corrientes de escalera. Ecuación de la escalera. DAC con salida de voltaje. DAC multiplicador. Convertidor digital a analógico de 8 bits: el DAC-08. Terminales de alimentación. Terminal de referencia (multiplicadora). Terminales de la entrada digital'. Corrientes de salida analógica. Voltaje de salida unipolar. Voltaje de salida analógica bipolar. Compatibilidad con microprocesadores. Principios de interface. Registros temporales de memoria. El procedimiento de selección. DAC compatible con el microprocesador AD558. Introducción. Alimentación. Entradas digitales. Circuitos lógicos. Salida analógica. Circuito para prueba dinámica. ADC integrador. Tipos de ADCs. Principios de funcionamiento. Fase de integración de señal, Tu. Fase de integración de referencia, T-i. La conversión. Puesta a cero. Resumen. ADC de aproximaciones sucesivas. Funcionamiento del circuito. Analogía de las aproximaciones sucesivas. Tiempo de conversión. ADC para microprocesadores. ADC compatible con el microprocesador AD670. Terminales de voltaje de la entrada analógica. Terminales de la salida digital. Terminal de la opción de entrada. Terminal de la opción de salida. Terminales de control de microprocesador. Cómo probar el AD670. Convertidores paralelos (flash). Principio de su funcionamiento. Tiempo de conversión. Respuesta a la frecuencia de los ADC. Error de apertura. Amplificador de muestreo y retención. Ejercicios de laboratorio. Problemas.
• FUENTES DE ALIMENTACIÓN. Objetivos de aprendizaje. Introducción. Introducción a la fuente de alimentación no regulada. Transformador de alimentación. Diodos rectificadores. Características de las fuentes positivas y negativas. Capacitor de filtrado. Carga. Regulación del voltaje de CD. Variaciones en el voltaje de carga. Curva de la regulación de voltaje de CD. Modelo de CD de una fuente de alimentación. Porcentaje de regulación. Voltaje de rizo de CA. Cálculo del voltaje de rizo de CA. Frecuencia del voltaje de rizo y porcentaje de rizo. Cómo controlar el voltaje de rizo. Procedimiento para diseñar una fuente no regulada con un puente rectificador de onda completa. Especificaciones generales de diseño. Fuentes de alimentaciones no reguladas bipolares y de dos valores. Fuente de alimentación bipolar o positiva y negativa. Fuentes de alimentación de dos valores. Por qué es necesaria la regulación del voltaje. Historia de los reguladores de voltaje lineales. La primera generación. La segunda generación. La tercera generación. Reguladores de voltaje lineales. Clasificación. Características comunes. Circuitos de autoprotección. Protección externa. Disminución del rizo. Fuente de alimentación para circuitos lógicos. El circuito regulador. La fuente no regulada. Fuentes de alimentación de ±15 V para aplicaciones lineales. Regulador de ±15 V para corriente alta. Regulador de ±15 V para corriente baja. Fuente de alimentación no regulada para los reguladores de ±. Reguladores de voltajes ajustables de tres terminales positivos (LM317HV) y negativo (LM337HV). Ajusté del voltaje de carga. Ajuste del voltaje de salida regulado positivo. Características del LM317HVK. Regulador de voltaje negativo ajustable. Protección externa. Regulador de voltaje ajustable tipo laboratorio. Otros reguladores lineales. Ejercicio de laboratorio. Problemas. APÉNDICE 1 Amplificador operacional compensado en frecuencia /aA741. APÉNDICE 2 Amplificador operacional LM301. APÉNDICE 3 Comparador de voltaje LM311. Regulador ajustable de 3 terminales LM117. RESPUESTAS A LOS PROBLEMAS IMPARES. BIBLIOGRAFIA. ÍNDICE.

Resolución Secuencial de Circuito Mixto

Resolución Secuencial de Circuito Mixto
profechaves@gmail.com


Reseña
Esta metodología de aprendizaje – enseñanza, comenzó cuando los alumnos  llegaban a calcular la Resistencia Total, calculaban la corriente total y después no sabían que tensión o corriente calcular. Es en ese punto en donde empieza a aplicarse la Resolución Secuencial de Circuito Mixto.
Esta metodología consiste en hallar la Secuencia de Cálculo, en donde las incógnitas halladas sirven para hallar las siguientes.
Esta metodología sigue 7 pasos  definidos. Cada paso consiste en aplicar un método de Reglas a seguir, o a deducir que tensión, corriente o en que parte del circuito está ubicada la incógnita para realizar el cálculo.
Este le da al alumno una compresión y un sentido de cálculo que antes no había tenido en cuenta, que luego puede prescindir de esta metodología, incorporándose a su saber.
Si bien existen otras formas de resolución como método de las mallas, de los nudos, etc. Esta resolución de circuito mixto propone un enfoque menos abstracto, accesible al estudiante. Siguiendo una simple secuencia de cálculo.
Este escrito solo tiene expresiones de ecuaciones literales, de manera tal que una vez halladas , se la reemplace por valores y obtener resultados mas tangibles. 


Recomendaciones Previas
Saber  aplicar Ley de Ohm, Ley de las Tensiones y Corrientes de Kirchoff.
Saber hallar la Resistencia Total (RT) a través del Método de Reducción. 


Consiste en 7 Pasos:
1°Paso. Aplicamos Método de Reducción.
2°Paso. Plantear las incógnitas.
3°Paso. Plantear otras denominaciones.
4°Paso. Enumerar las ecuaciones.
5°Paso. Hallar la Corriente Total.
6°Paso. Desarrollar las ecuaciones.
7°Paso. Verificar

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Calculo de Circuito Mixto

Amplificadores Operacionales Y Filtros Activos

Amplificadores Operacionales Y Filtros Activos 
Teoría, Proyectos Y Aplicaciones Prácticas
Antonio Pertence Junior


 Los amplificadores operacionales son considerados, actualmente, los circuitos integrados más importantes debido a la gran cantidad y diversidad de sus aplicaciones.. Este libro tiene como objetivo cubrir un espacio en la bibliografía de electrónica sobre este tema. Aborda de forma objetiva los aspectos teóricos y prácticos de los amplificadores operacionales. A lo largo del mismo hay diversas orientaciones útiles para los proyectistas de circuitos electrónicos, así como para los técnicos e ingenieros de mantenimiento de sistemas electrónicos y de instrumentación en general. Hay un capitulo especifico sobre protecciones y análisis de averías en circuitos con amplificadores operacionales, y se ha hecho bastante hincapié en el uso de manuales. 

INDICE

• CONCEPTOS FUNDAMENTALES
• REALIMENTACIÓN NEGATIVA
• CIRCUITOS LINEALES BÁSICOS CON AOP`s
• DIFERENCIADORES, INTEGRADORES Y CONTROLADORES
• APLICACIONES NO LINEALES CON AOP`s
• PROTECCIONES Y ANÁLISIS DE AVERÍAS EN CIRCUITOS CON AOP`s
• FILTROS ACTIVOS: FUNDAMENTOS Y PROYECTOS
• PRACTICAS CON AOP`s
• PROYECTOS ORIENTADOS
• APÉNDICES.

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Contenido. 

• Prólogo
• PRIMERA PARTE: AMPLIFICADORES OPERACIONALES
• Capítulo 1. Conceptos fundamentales. El amplificador operacional (AOP). Concepto de tensión OFSSET de salida. Ganancia de un amplificador. Comentarios sobre las características de un amplificador. Alimentación del AOP. Concepto de décadas y octavas. Ejercicios resueltos. Ejercicios propuestos
• Capítulo 2. Realimentación negativa (RN). Modos de configuración del AOP. Diseño general con RN. Cortocircuito virtual y tierra virtual. Curvas de respuesta en lazo abierto y lazo cerrado. SLEW-RATE. Saturación. Otras ventajas de la RN.. Frecuencia de corte y porcentaje de atenuación. RISE-TIME (Tiempo de subida). OVERSHOOT. Ejercicios resueltos. Ejercicios propuestos
• Capitulo 3. Circuitos lineales básicos con AOP's. El amplificador inversor. El amplificador no inversor. Consideraciones prácticas y tensión OFFSET. El seguidor de tensión (BUFFER). Asociación de etapas no interactivas en cascada. El amplificador sumador. El amplificador sumador no inversor. El amplificador diferencial o sustractor. Factor de rechazo en modo común (CMRR). El amplificador de instrumentación. Algunas consideraciones sobre resistencias en relación a la frecuencia. Amplificador de CA con AOP. Distribución de corrientes en un circuito con AOP. Ejercicios resueltos. Ejercicios propuestos
• Capitulo 4. Diferenciadores, integradores y controladores. El amplificador inversor generalizado. El diferenciador. El diferenciador práctico. El integrador. El integrador práctico. Integradores especiales. Controladores analógicos con AOP's. Conceptos básicos sobre control de procesos. Controlador de acción proporcional. Controlador de acción integral. Controlador de acción derivativa. Ejercicios resuellos. Ejercicios propuestos
• Capitulo 5. Aplicaciones no lineales con AOP's. Comparadores. Comparador regenerativo o SCHMITT TRIGGER. Oscilador en puente de Wien. El temporizador 555. El multivibrador astable con AOP. Generador de onda triangular. Circuitos logarítmicos. Rectificador de precisión con AOP. El AOP en circuitos de potencia. Circuitos integrados estabilizadores de tensión. Consideraciones finales. Ejercicios resueltos. Ejercicios propuestos
• Capítulo 6. Protecciones y análisis de averías en circuitos con AOP's. Protección de las entradas de señal. Protección de la salida. Protección contra «LATCH-UP» (bloqueo). Protección de las entradas de alimentación. Protección contra ruidos y oscilaciones de la fuente de alimentación . .. Análisis de averías en circuitos con AOP's. Algunas pruebas especiales para la detección de averías en sistemas con AOP's. Prueba de AOP's con auxilio del osciloscopio. Algunos procedimientos adicionales. Consideraciones finales. Ejercicios propuestos
• SEGUNDA PARTE: FILTROS ACTIVOS
• Capítulo 7. Filtros activos 1: fundamentos. Definición. Ventajas e inconvenientes de los filtros activos. Gasificación. Resonancia, factor Q0 y selectividad. Filtros de Butterworth. Filtras de Chebyshev. Filtros de Cauer o elípticos. Desfases en los filtros activos. Ejercicios resueltos. Ejercicios propuestos
• Capítulo 8. Filtros activos II: proyectos. Estructuras para la realización de filtros. Filtros pasa-bajo. Filtros pasa-alto. Filtros de orden superior al segundo. Filtros pasabanda. Filtros de rechazo de banda. Circuitos desfasadores. Filtros activos integrados. Consideraciones de orden práctico. Tablas para proyectos. Ejercicios resueltos. Ejercicios propuestos
• TERCERA PARTE: PRACTICAS Y PROYECTOS
• Capitulo 9. Practicas con AOP's. Observaciones. Primer grupo: Prácticas 1 a 17. Segundo grupo: Prácticas 18 a 22
• Capitulo 10. Proyectos orientados. Proyecto I. Fuente de alimentación simétrica. Proyecto 2. Indicador de equilibrio de puente. Proyecto 3. Interface óptica para TTL. Proyecto 4. Controlador de relé accionado por la luz. Proyecto 5. Circuito práctico de un amplificador logarítmico. Proyecto 6. Amplificador de ganancia programable
• APENDICES. Apéndice A. El amplificador diferencial. Consideraciones básicas. Diagrama de bloques del AOP. Análisis del amplificador diferencial básico. Tensión OFFSET de entrada. Conclusión. Apéndice B. Problemas analíticos. Apéndice C. Hojas de datos del CA74I, CA747 y CA1458. Apéndice D. Hojas de datos del CA324. Apéndice E. El temporizador 555 y hojas de datos. Bibliografía. Índice analítico

Diseño Con Amplificadores Operacionales Y Circuitos Integrados Analógicos

Diseño Con Amplificadores Operacionales Y Circuitos Integrados Analógicos
Franco, Sergio


"Diseño con amplificadores operacionales y circuitos integrados analógicos, 3e" está destinado a un curso de diseño orientado a las aplicaciones con amplificadores operacionales y circuitos integrados analógicos. También sirve como una referencia completa para la práctica de los ingenieros.

Esta nueva edición incluye una mayor pedagogía (problemas adicionales, más una cobertura en profundidad de la retroalimentación negativa, el diseño más eficaz), tecnología actualizada (corriente de la retroalimentación y amplificadores cascodo doblado, y amplificadores de bajo voltaje), y el aumento de la cobertura actual de amplificadores de retroalimentación, los reguladores de conmutación y bucles de enganche de fase).

INDICE: 

• Fundamentos de los amplificadores operacionales 
• Circuitos con retroalimentación resistiva 
• Filtros activos: Parte I 
• Filtros activos: Parte II 
• Limitaciones estáticas de amps op 
• Limitaciones dinámicas de los amps op 
• Ruido 
• Estabilidad 
• Circuitos no lineales 
• Generadores de señal 
• Referencias y reguladores de voltaje 
• Convertidores D-A y A-D 
• Amplificadores no lineales y lazos por amarre de fase
• Índice analítico  

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CONTENIDO

• Prefacio.
• Fundamentos de los amplificadores operacionales. Fundamentos de los amplificadores. El amplificador operacional. Configuraciones básicas de amp op. Análisis del circuito del amp op ideal. Retroalimentación negativa. Retroalimentación en circuitos amp op. La ganancia de lazo. Energizar los amp op. Problemas. Bibliografía. Apéndice 1A: Valores estándar de resistores.
• Circuitos con retroalimentación resistiva. Convertidores de corriente a voltaje. Convertidores voltaje a corriente. Amplificadores de corriente. Amplificadores de diferencias. Amplificadores de instrumentación. Aplicaciones en instrumentación. Amplificadores de puente transductor. Problemas. Referencias.
• Filtros activos: Parte I. La función de transferencia. Filtros activos de primer orden. Aplicaciones de los filtros de audio. Respuestas estándar de segundo orden. Filtros KRC. Filtros de retroalimentación múltiple. Filtros de variable de estado y bicuadráticos (Bicuad). Sensibilidad. Problemas. Referencias.
• Filtros activos: Parte II. Aproximaciones de filtros. Diseño en cascada. Convertidores generalizados de impedancia. Diseño directo. Capacitores conmutados. Filtros de capacitores conmutados. Filtros SC universales. Problemas. Referencias.
• Limitaciones estáticas de amps op. Diagrama simplificado del circuito amp op. Corrientes de polarización y desvío de entrada. Amp op de baja corriente de polarización de entrada. Voltaje de desvío de entrada. Amp op de bajo voltaje de desvío de entrada. Compensación del error de desvío de entrada. Especificaciones máximas. Referencias. Apéndice 5A: Hojas de datos del amp op uA741.
• Limitaciones dinámicas de los amps op. Respuesta de lazo abierto. Respuesta de lazo cerrado. Impedancias de entrada y salida. Respuesta transitoria. Efecto del GBP finito sobre los circuitos integradores. Efecto del GBP finito sobre los filtros. Amplificadores de retroalimentación de corriente. Problemas. Referencias.
• Ruido. Propiedades del ruido. Dinámica del ruido. Fuentes del ruido. Ruido en los amps op. Ruido en amplificadores de fotodiodo. Amps op de bajo ruido. Problemas. Referencias.
• Estabilidad. El problema de la estabilidad. Estabilidad en circuitos amps op de GBP constante. Compensación interna de frecuencia. Compensación externa de frecuencia. Estabilidad en circuitos CFA. Amplificadores compuestos. Problemas. Referencias.
• Circuitos no lineales. Comparadores de voltaje. Aplicaciones de los comparadores. Disparadores Schmitt. Rectificadores de precisión. Interruptores analógicos. Detectores de pico. Amplificadores de muestreo y retención. Problemas. Referencias.
• Generadores de señal. Generadores de onda senoidal. Multivibradores. Temporizadores monolíticos. Generadores de onda triangular. Generadores de onda de diente de sierra. Generadores monolíticos de forma de onda. Convertidores V-F y F-V. Problemas. Referencias.
• Referencias y reguladores de voltaje. Especificaciones de rendimiento. Referencias de voltaje. Aplicaciones de las referencias de voltaje. Reguladores lineales. Aplicaciones de los reguladores lineales. Reguladores de conmutados. Reguladores conmutados monolíticos. Problemas. Referencias.
• Convertidores D-A y A-D. Especificaciones de rendimiento. Técnicas de conversión D-A. Aplicaciones del dac multiplicador. Técnicas de conversión A-D. Convertidores de sobremuestreo. Problemas. Referencias.
• Amplificadores no lineales y lazos por amarre de fase. Amplificadores log y antilog. Multiplicadores analógicos. Amplificadores operacionales de transconductancia. Lazos por amarre de fase. PLL monolíticos. Problemas. Referencias. Índice analítico  

Handbook Of Operational Amplifier Applications

Handbook Of Operational Amplifier Applications
Bruce Carter and Thomas R. Brown


Originally, the term, “Operational Amplifier,” was used in the computing field to describe amplifiers that performed various mathematical operations. It was found that the application of negative feedback around a high gain DC amplifier would produce a circuit with a precise gain characteristic that depended only on the feedback used. By the proper selection of feedback components, operational amplifier circuits could be used to add, subtract, average, integrate, and differentiate.


INDICE

• INTRODUCTION
• CIRCUITS AND ANALYSES USING THE IDEAL OPERATIONAL AMPLIFIER.
• CHARACTERISTICS OF PRACTICAL OPERATIONAL AMPLIFIERS
• FREQUENCY DEPENDENT PROPERTIES
• BODE PLOTS AND BASIC PRACTICAL CIRCUITRY
• OTHER IMPORTANT PROPERTIES OF OPERATIONAL AMPLIFIERS
• VOLTAGE DETECTORS AND COMPARATORS
• THE VOLTAGE FOLLOWER
• VOLTAGE AND CURRENT REFERENCES
• THE NON-INVERTING AMPLIFIER
• THE INVERTING AMPLIFIER 
• INTEGRATORS.
• PRACTICAL INTEGRATORS.
• DIFFERENTIATORS
• THE VOLTAGE SUMMER.
• THE DIFFERENTIAL INPUT AMPLIFIER
• THE DIFFERENTIAL (BALANCED) OUTPUT AMPLIFIER DC AMPLIFIERS
• AC AMPLIFIERS
• CURRENT OUTPUT DEVICES
• OSCILLATORS AND MULTI VIBRATORS
• PHASE LEAD AND LAG NETWORKS
• ADDITIONAL CIRCUITS
• SELECTING THE PROPER OPERATIONAL AMPLIFIER
• References.

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• INTRODUCTION. Computation Control Instrumentation. The Feedback Technique. Notation and Terminology. Input Terminals. Output Terminals. Power Connections. Summary of Notation. Electrical Circuit Models. Circuit Notation. The Ideal Operational Amplifier. Defining the Ideal Operational Amplifier. A Summing Point Restraint.
• CIRCUITS AND ANALYSES USING THE IDEAL OPERATIONAL AMPLIFIER. The Desirability of Feedback. Two Important Feedback Circuits. Voltage Follower. Non-Inverting Amplifier. INVERTING AMPLIFIER. Intuitive Analysis Techniques. Current Output. Reactive Elements. Integrator. Differentiator. Voltage Adder. Scaling Summer. Combining Circuit Functions. Differential Input Amplifier. Balanced Amplifier. Ideal-Real Comparison.
• CHARACTERISTICS OF PRACTICAL OPERATIONAL AMPLIFIERS. Open Loop Characteristics. Open Loop Operation. Output Limiting.
• FREQUENCY DEPENDENT PROPERTIES. Introduction. Open Loop Gain and the Bode Plot. Bode Plot Construction. Closed Loop Gain. Stability. Compensation. Compensation Changes. Bandwidth. Loop Gain. The Significance of Loop Gain.
• BODE PLOTS AND BASIC PRACTICAL CIRCUITRY. Voltage Follower. X1000 Amplifier. Differentiator. INTEGRATOR.
• OTHER IMPORTANT PROPERTIES OF OPERATIONAL AMPLIFIERS. Summing Point Restraints. Closed Loop Impedance Levels. Output Impedance. Input Impedance. Differential Inputs and Common Mode Rejection. The Common Mode Voltage Limit. Offset. Drift. Capacitive Loading.
• VOLTAGE DETECTORS AND COMPARATORS. Voltage Limiting Operational Amplifiers.
• THE VOLTAGE FOLLOWER. BUFFERS AND ISOLATION AMPLIFIERS. Inverting Buffer Adjustable Gain. Balanced Output.
• VOLTAGE AND CURRENT REFERENCES. Isolated Standard Cell. Constant Current Generator. Buffer Variation. Presettable Voltage Source. Reference Voltage Supply.
• THE NON-INVERTING AMPLIFIER.
• THE INVERTING AMPLIFIER.
• INTEGRATORS.
• PRACTICAL INTEGRATORS. Simple Integrators. Summing Integrator. Double Integrator. Differential Integrator. AC Integrator. Augmenting Integrator.
• DIFFERENTIATORS. With “Stop”. Low Noise. Augmented Differentiator.
• THE VOLTAGE SUMMER. SUMMING AND AVERAGING AMPLIFIERS. Adder. Scaling Adder. Direct Addition. Averager. Weighted Average.
• THE DIFFERENTIAL INPUT AMPLIFIER. Adder-Subtractor or Floating Input Combiner. THE DIFFERENTIAL (BALANCED) OUTPUT AMPLIFIER DC AMPLIFIERS. Simple Inverting sign changing amplifier. Chopper Stabilized. Simple Gain Control. Linear Gain Control. Simple Non-Inverting. Power Booster. Differential Output. Gain Control. Inverting Gain Control. DIFFERENTIAL AMPLIFIERS. Subtractor. Difference Amplifier. Common Mode Rejection. Differential Input-Output.
• AC AMPLIFIERS. DC Amplifiers with Blocking Capacitors. Simple Amplifier. Single Supply. Non-Inverting. Double Rolloff. AC Preamplifier.
• CURRENT OUTPUT DEVICES. Feedback Loop. Simple Meter Amplifier. Meter Amplifier. Current Injector. Linear Current Source. Deflection Coil Driver.
• OSCILLATORS AND MULTI VIBRATORS. Simple Oscillator. Wien Bridge Oscillator.
• PHASE LEAD AND LAG NETWORKS. Lag Element. Adjustable Lag. Lag value linear with R setting. Adjustable Lead. Lead-Lag. Time Delay.
• ADDITIONAL CIRCUITS. Absolute Value. Peak Follower. Precision Rectifier. AC to DC Converter. Full Wave Rectifier. Rate Limiter. Time Delay. Selective Amplifier.
• SECTION III: SELECTING THE PROPER OPERATIONAL AMPLIFIER. Avoid Closed Loop vs. Open Loop Confusion. Selection Check List. Assistance Available from Texas Instruments.
• References.

Manual De Aplicaciones Del Amplificador Operacional

Originalmente, el término "amplificador operacional", fue utilizado en el campo de la informática para describir los amplificadores que realiza diversas operaciones matemáticas. Se encontró que la aplicación de la retroalimentación negativa en torno a un amplificador de ganancia DC de alta se produce un circuito con una característica de ganancia precisa que sólo dependía de la información utilizada. Con una adecuada selección de los componentes de información, circuitos de amplificador operacional podría ser utilizado para sumar, restar, promediar, integrar y diferenciar.

INDICE

• Introducción
• Circuitos Y Análisis Usando El Amplificador Operacional Ideal.
• Características De La Práctica De Amplificadores Operacionales
• Propiedades Que Depende De La Frecuencia
• Bode Y Los Circuitos De Prácticas Básicas
• Otras Propiedades Importantes De Los Amplificadores Operacionales
• Detectores De Tensión Y Comparadores
• El Seguidor De Tensión
• Referencias De Tensión Y Corriente
• El Amplificador No Inversor
• Amplificador Inversor
• Integradores.
• Práctica Con Integradores.
• Diferenciadores
• Seguidor De Tensión.
• Amplificador De Entrada Diferencial
• Diferencial (Balanceado) Salida De Los Amplificadores De Cc Amplificador
• Ac Amplificadores
• Dispositivos De Salida Actual
• Osciladores Y Vibradores Múltiples
• Fase De Plomo Y Redes De Lag
• Circuitos Adicionales
• Selección Del Amplificador Operacional Adecuado
• Referencias.

Op Amps for Everyone Design Guide

Op Amps for Everyone Design Guide
Bruce Carter, Ron Mancini
Texas Instruments


The operational amplifier (?op amp?) is the most versatile and widely used type of analog IC, used in audio and voltage amplifiers, signal conditioners, signal converters, oscillators, and analog computing systems. Almost every electronic device uses at least one op amp. This book is Texas Instruments’ complete professional-level tutorial and reference to operational amplifier theory and applications. Among the topics covered are basic op amp physics (including reviews of current and voltage division, Thevenin’s theorem, and transistor models), idealized op amp operation and configuration, feedback theory and methods, single and dual supply operation, understanding op amp parameters, minimizing noise in op amp circuits, and practical applications such as instrumentation amplifiers, signal conditioning, oscillators, active filters, load and level conversions, and analog computing. There is also extensive coverage of circuit construction techniques, including circuit board design, grounding, input and output isolation, using decoupling capacitors, and frequency characteristics of passive components. The material in this book is applicable to all op amp ICs from all manufacturers, not just TI. Unlike textbook treatments of op amp theory that tend to focus on idealized op amp models and configuration, this title uses idealized models only when necessary to explain op amp theory. The bulk of this book is on real-world op amps and their applications; considerations such as thermal effects, circuit noise, circuit buffering, selection of appropriate op amps for a given application, and unexpected effects in passive components are all discussed in detail.


INDEX

• The Op Amp’s Place In The World 
• Review of Circuit Theory 
• Development of the Ideal Op Amp Equations 
• Single Supply Op Amp Design Techniques 
• Feedback and Stability Theory 
• Development of the Non Ideal Op Amp Equations 
• Voltage-Feedback Op Amp Compensation 
• Current-Feedback Op Amp Analysis 
• Voltage- and Current-Feedback Op Amp Comparison 
• Op Amp Noise Theory and Applications 
• Understanding Op Amp Parameters 
• Instrumentation: Sensors to A/D Converters 
• Wireless Communication: Signal Conditioning for IF Sampling 
• Interfacing D/A Converters to Loads 
• Sine Wave Oscillators 
• Active Filter Design Techniques 
• Circuit Board Layout Techniques 
• Designing Low-Voltage Op Amp Circuits 
• Single-Supply Circuit Collection 
• Single-Supply Op Amp Selection Guide 

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1 The Op Amp’s Place In The World.

2 Review of Circuit Theory. Introduction. Laws of Physics. Voltage Divider Rule. Current Divider Rule. Thevenin’s Theorem. Superposition. Calculation of a Saturated Transistor Circuit. Transistor Amplifier.

3 Development of the Ideal Op Amp Equations. Ideal Op Amp Assumptions. The Noninverting Op Amp. The Inverting Op Amp. The Adder. The Differential Amplifier. Complex Feedback Networks. Video Amplifiers. Capacitors. Summary.

4 Single Supply Op Amp Design Techniques. Single Supply versus Dual Supply. Circuit Analysis. Simultaneous Equations. Case 1: VOUT = +mVIN+b. Case 2: VOUT = +mVIN – b. Case 3: VOUT = –mVIN + b. Case 4: VOUT = –mVIN – b. Summary.

5 Feedback and Stability Theory. Why Study Feedback Theory?. Block Diagram Math and Manipulations. Feedback Equation and Stability. Bode Analysis of Feedback Circuits. Loop Gain Plots are the Key to Understanding Stability. The Second Order Equation and Ringing/Overshoot Predictions. References.

6 Development of the Non Ideal Op Amp Equations. Introduction. Review of the Canonical Equations. Noninverting Op Amps. Inverting Op Amps. Differential Op Amps.

7 Voltage-Feedback Op Amp Compensation. Introduction. Internal Compensation. External Compensation, Stability, and Performance. Dominant-Pole Compensation. Gain Compensation. Lead Compensation. Compensated Attenuator Applied to Op Amp. Lead-Lag Compensation. Comparison of Compensation Schemes. Conclusions.

8 Current-Feedback Op Amp Analysis. Introduction. CFA Model. Development of the Stability Equation. The Noninverting CFA. The Inverting CFA. Stability Analysis. Selection of the Feedback Resistor. Stability and Input Capacitance. Stability and Feedback Capacitance. Compensation of CF and CG. Summary.

9 Voltage- and Current-Feedback Op Amp Comparison. Introduction. Precision. Bandwidth. Stability. Impedance. Equation Comparison.

10 Op Amp Noise Theory and Applications. Introduction. Characterization. rms versus P-P Noise. Noise Floor. Signal-to-Noise Ratio. Multiple Noise Sources. Noise Units. Types of Noise. Shot Noise. Thermal Noise. Flicker Noise. Burst Noise. Avalanche Noise. Noise Colors. White Noise. Pink Noise. Red/Brown Noise. Op Amp Noise. The Noise Corner Frequency and Total Noise. The Corner Frequency. Op Amp Circuit Noise Model. Inverting Op Amp Circuit Noise. Noninverting Op Amp Circuit Noise. Differential Op Amp Circuit Noise. Summary. Putting It All Together. References.

11 Understanding Op Amp Parameters. Introduction. Operational Amplifier Parameter Glossary. Additional Parameter Information. Input Offset Voltage. Input Current. Input Common Mode Voltage Range. Differential Input Voltage Range. Maximum Output Voltage Swing. Large Signal Differential Voltage Amplification. Input Parasitic Elements. Output Impedance. Common-Mode Rejection Ratio. Supply Voltage Rejection Ratio. Supply Current. Slew Rate at Unity Gain. Equivalent Input Noise. Total Harmonic Distortion Plus Noise. Unity Gain Bandwidth and Phase Margin. Settling Time.

12 Instrumentation: Sensors to A/D Converters. Introduction. Transducer Types. Design Procedure. Review of the System Specifications. Reference Voltage Characterization. Transducer Characterization. ADC Characterization. Op Amp Selection. Amplifier Circuit Design. Test. Summary. References.

13 Wireless Communication: Signal Conditioning for IF Sampling. Introduction. Wireless Systems. Selection of ADCs/DACs. Factors Influencing the Choice of Op Amps. Anti-Aliasing Filters. Communication D/A Converter Reconstruction Filter. External Vref Circuits for ADCs/DACs. High-Speed Analog Input Drive Circuits. References.

14 Interfacing D/A Converters to Loads. Introduction. Load Characteristics. DC Loads. AC Loads. Understanding the D/A Converter and its Specifications. Types of D/A Converters — Understanding the Tradeoffs. The Resistor Ladder D/A Converter. The Weighted Resistor D/A Converter. The R/2R D/A Converter. The Sigma Delta D/A Converter. D/A Converter Error Budget. Accuracy versus Resolution. DC Application Error Budget. AC Application Error Budget. RF Application Error Budget. D/A Converter Errors and Parameters. DC Errors and Parameters. AC Application Errors and Parameters. Compensating For DAC Capacitance. Increasing Op Amp Buffer Amplifier Current and Voltage. Current Boosters. Voltage Boosters. Power Boosters. Single-Supply Operation and DC Offsets.

15 Sine Wave Oscillators. What is a Sine Wave Oscillator?. Requirements for Oscillation. Phase Shift in the Oscillator. Gain in the Oscillator. Active Element (Op Amp) Impact on the Oscillator. Analysis of the Oscillator Operation (Circuit). Sine Wave Oscillator Circuits. Wien Bridge Oscillator. Phase Shift Oscillator, Single Amplifier. Phase Shift Oscillator, Buffered. Bubba Oscillator. Quadrature Oscillator. Conclusion. References.

16 Active Filter Design Techniques. Introduction. Fundamentals of Low-Pass Filters. Butterworth Low-Pass FIlters. Tschebyscheff Low-Pass Filters. Bessel Low-Pass Filters. Quality Factor Q. Summary. Low-Pass Filter Design. First-Order Low-Pass Filter. Second-Order Low-Pass Filter. Higher-Order Low-Pass Filters. High-Pass Filter Design. First-Order High-Pass Filter. Second-Order High-Pass Filter. Higher-Order High-Pass Filter. Band-Pass Filter Design. Second-Order Band-Pass Filter. Fourth-Order Band-Pass Filter (Staggered Tuning). Band-Rejection Filter Design. Active Twin-T Filter. Active Wien-Robinson Filter. All-Pass Filter Design. First-Order All-Pass Filter. Second-Order All-Pass Filter. Higher-Order All-Pass Filter. Practical Design Hints. Filter Circuit Biasing. Capacitor Selection. Component Values. Op Amp Selection. Filter Coefficient Tables. References.

17 Circuit Board Layout Techniques. General Considerations. The PCB is a Component of the Op Amp Design. Prototype, Prototype, PROTOTYPE!. Noise Sources. PCB Mechanical Construction. Materials — Choosing the Right One for the Application. How Many Layers are Best?. Board Stack-Up — The Order of Layers. Grounding. The Most Important Rule: Keep Grounds Separate. Other Ground Rules. A Good Example. A Notable Exception. The Frequency Characteristics of Passive Components. Resistors. Capacitors. Inductors. Unexpected PCB Passive Components. Decoupling. Digital Circuitry — A Major Problem for Analog Circuitry. Choosing the Right Capacitor. Decoupling at the IC Level. Decoupling at the Board Level. Input and Output Isolation. Packages. Through-Hole Considerations. Surface Mount. Unused Sections. Summary. General. Board Structure. Components. Routing. Bypass. References.

18 Designing Low-Voltage Op Amp Circuits. Introduction. Dynamic Range. Signal-to-Noise Ratio. Input Common-Mode Range. Output Voltage Swing. Shutdown and Low Current Drain. Single-Supply Circuit Design. Transducer to ADC Analog Interface. DAC to Actuator Analog Interface. Comparison of Op Amps. Summary.

A Single-Supply Circuit Collection. Introduction. Boundary Conditions.

Amplifiers. Inverting Op Amp with Noninverting Positive Reference. Inverting Op Amp with Inverting Negative Reference. Inverting Op Amp with Noninverting Negative Reference. Inverting Op Amp with Inverting Positive Reference. Noninverting Op Amp with Inverting Positive Reference. Noninverting Op Amp with Noninverting Negative Reference. Noninverting Op Amp with Inverting Negative Reference. Noninverting Op Amp with Noninverting Positive Reference. Differential Amplifier. Differential Amplifier With Bias Correction. High Input Impedance Differential Amplifier. High Common-Mode Range Differential Amplifier. High-Precision Differential Amplifier. Simplified High-Precision Differential Amplifier. Variable Gain Differential Amplifier. T Network in the Feedback Loop. Buffer. Inverting AC Amplifier. Noninverting AC Amplifier. Computing Circuits. Inverting Summer. Noninverting Summer. Noninverting Summer with Buffers. Inverting Integrator. Inverting Integrator with Input Current Compensation. Inverting Integrator with Drift Compensation. Inverting Integrator with Mechanical Reset. Inverting Integrator with Electronic Reset. Inverting Integrator with Resistive Reset. Noninverting Integrator with Inverting Buffer. Noninverting Integrator Approximation. Inverting Differentiator. Inverting Differentiator with Noise Filter.

Oscillators. Basic Wien Bridge Oscillator. Wien Bridge Oscillator with Nonlinear Feedback. Wien Bridge Oscillator with AGC. Quadrature Oscillator. Classical Phase Shift Oscillator. Buffered Phase Shift Oscillator. Bubba Oscillator. Triangle Oscillator.

B Single-Supply Op Amp Selection Guide.

Amplificadores Operacionales Guía de Diseño para todo el mundo

Autores: Bruce Carter, Ron Mancini; Texas Instruments

El amplificador operacional (¿Amp Op?) Es el tipo más versátil y ampliamente utilizado de CI analógico, utilizado en los amplificadores de audio y de tensión, acondicionadores de señal, convertidores de señales, osciladores, y los sistemas analógicos de computación. Casi todos los dispositivos electrónicos utilizan al menos un amplificador operacional. Este libro se completa de Texas Instruments de nivel profesional tutorial y de referencia a la teoría del amplificador operacional y sus aplicaciones. Entre los temas tratados son fundamentales amplificador operacional física(incluidas las revisiones de la división de corriente y tensión, el teorema de Thevenin, y los modelos de transistor), el funcionamiento idealizado amplificador operacional y configuración, la retroalimentación teoría y los métodos, la operación de suministro de uno y dos, la comprensión de los parámetros del amplificador operacional, reduciendo al mínimo ruido en circuitos AMP OP, y las aplicaciones prácticas, tales como amplificadores de instrumentación, acondicionamiento de señales, osciladores, filtros activos, carga y nivel de conversiones, y la computación analógica. También hay una amplia cobertura de las técnicas de construcción del circuito, incluyendo el circuito de diseño de la placa, puesta a tierra, de entrada y salida de aislamiento, utilizando condensadores de desacoplamiento, y características de la frecuencia de los componentes pasivos. El material de este libro es aplicable a todos los CI amplificador operacional de todos los fabricantes, no sólo en TI. A diferencia de los tratamientos de libros de texto de la teoría de amplificadores operacionales que tienden a centrarse en los modelos idealizados amplificador operacional y configuración, este título utiliza modelos idealizados sólo cuando sea necesario para explicar la teoría de amplificador operacional. La mayor parte de este libro es en amplificadores operacionales en el mundo real y sus aplicaciones; consideraciones tales como los efectos térmicos, el ruido del circuito, circuito de amortiguación, la selección de los amplificadores operacionales adecuados para una aplicación dada, y los efectos inesperados en componentes pasivos son discutidos en detalle.

ÍNDICE

• El amplificador operacional en el mundo
• Revisión de la Teoría de Circuitos
• Desarrollo de las ecuaciones Amp Op Ideal
• Única fuente Op Amp Técnicas de Diseño
• Comentarios y teoría de la estabilidad
• El desarrollo de las ecuaciones no Ideal Op Amp
• Voltaje Comentarios Op Amp Compensación
• Corriente Comentarios Op Amp Análisis
• De voltaje y corriente de opinión y comentarios Op Amp Comparativa
• Op Amp Teoría y Aplicaciones de ruido
• Comprensión Op Amp parámetros
• Instrumentación: Sensores para convertidores A / D
• Comunicación inalámbrica: Acondicionamiento de Señal de Muestreo IF
• Interfaz conversores D / A a las cargas
• Los osciladores de onda sinusoidal
• Técnicas de diseño de filtro activo
• Placa de circuitos técnicas de diseño
• El diseño de circuitos de baja tensión de amplificador operacional
• Un solo Circuito de fuente de Colección
• Una sola fuente Op Amp Guía de Selección