Preinforme practica 5 aplicaciones diodo zener y amplificadores operacionales

Preinforme practica 5 aplicaciones diodo zener y amplificadores operacionales

Aplicaciones Diodos Zener

Aunque también se pueden emplear como rectificador, las principales aplicaciones de estos diodos se basan en su voltaje zener el cual es relativamente bajo y ayuda a limitar las corrientes.

-Regulador de tensión constante

Al colocar un diodo zener en paralelo con un circuito, se esta limitando el voltaje de la fuente de corriente directa cuando este es mayor a el Vz, lo cual puede ocurrir cuando existe un cambio importante de corriente.

Las limitaciones que tiene esta aplicación son:

No sirve cuando el voltaje de la fuente es mayor al Vz por largos periodos de tiempo.

La corriente que pasa por el Zener no debe ser inferior a su corriente mínima.

La potencia que debe disipar el diodo no puede ser superior a su potencia máxima.

[pic 1]

-Recortador de tensión

En un circuito con fuente A.C, el diodo Zener se puede emplear con la finalidad de limitar el pico de la tensión de salida, igualándola a la del Zener en un lado y a la de su tensión de umbral en el otro.

[pic 2]

También es posible limitar la señal de salida por ambos lados, esto se logra al colocar dos diodos Zener opuestos en serie.

[pic 3]

Amplificador Operacional

El Amplificador Operacional también llamado OpAmp, o Op-Amp es un circuito integrado. Su principal función es amplificar el voltaje con una entrada de tipo diferencial para tener una salida amplificada y con referencia a tierra. También dichos circuitos existen desde 1964 en donde los primeros modelos son el 702, 709 y 741 desarrollados por Fairchild, y 101 y 301 por National Semiconductor. La salida al mercado de los amplificadores operacionales solvento en gran medida la ardua tarea de amplificar señales con transistores. Actualmente, el uso de los amplificadores operacionales para aplicaciones suele ser más barato, más rápido, más pequeño en espacio que su contra-parte en transistores, usualmente MOSFET. Algunas de estas aplicaciones pueden ser: amplificador de instrumentación, amplificador diferencia, convertidor de corrientea voltaje. Con un Amplificador Operacional, puedes realizar temporizadores, comparadores o detectores de voltaje, acondicionar señales para ADCs y mucho más.

Amplificador Inversor: Se llama así porque la señal de salida es inversa de la de entrada, en polaridad, aunque puede ser mayor, igual o menor, dependiendo esto de la ganancia que le demos al amplificador en lazo cerrado. La señal se aplica al terminal inversor o negativo del amplificador y el positivo o no inversor se lleva a masa. La resistencia que va desde la salida al terminal de entrada negativo, se llama de realimentación.

Ganancia=[pic 4][pic 5]

Amplificador no Inversor: Este circuito es muy parecido al inversor, la diferencia es que la señal se introduce por el terminal no inversor, lo cual va a significar que la señal de salida estará en fase con la señal de entrada y amplificada. El análisis matemático será igual que en el montaje inversor.

[pic 6] 

Ganancia=[pic 7]

Amplificador Sumador Restador: En un amplificador operacional sumador restador u opamp sumador restador las entradas pueden sumarse y restarse. Las ecuaciones vistas en el sumador inversor y en el sumador no inversor son totalmente válidas.

Por lo que la ecuación para un amplificador sumador inversor es:

[pic 8]

Teniendo la ecuación salida requerida se prosigue a escoger las resistencias del circuito, se debe escoger primero la RF posteriormente se escogen las resistencias de todas las entradas de acuerdo al peso que tengan, por medio de la siguiente ecuación Rj=RF/kj, donde kj representa el peso o ganancia de cada entrada sin importar que este por el pin inversor o no inversor.

Luego se debe hacer cumplir que la suma de los pesos positivos sea igual a la suma de los pesos negativos más uno (A+=A-+1), para cumplir esto se debe observar si se cumple o no la condición en la ecuación de salida, y determinar si se requiere peso positivo o negativo para cumplir con la ecuación. Posterior a esto se agrega una resistencia del pin inversor o del pin no inversor a tierra, esta resistencia debe tener un valor igual a RF dividido sobre el peso que falta para cumplir la ecuación. Esta resistencia se denominará RX y la ecuación para hallarla es la siguiente:

...