Electrónica (gráficas AO)

  1. #1
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    Electrónica (gráficas AO)

    La asignaturada de electrónica me trae por la calle de la amargura.

    A ver si alguna alma caritativa puede pasarme ejercicios resueltos sobre amplificadores operacionales, con corriente alterna y condensadores. Y si puede ser que sean de dibujar las gráficas y tal. Porque es la parte que no entiendo, la que no ponen en los ejercicios pero los mamones terminan poniendo en el examen.

    Gracias por anticipado.

  2. #2
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    ¿Amplificadores con corriente alterna y condensadores? ¿Te refieres a multivibradores aestables y monoestables alimentados con tensión continua o a circuitos con entrada alterna y salida alterna? Lo digo porque los operacionales son circuitos lineas y lo único que hacen es dar una ganancia o funcionar como comparadores. Normalmente los condensadores se utilizan cuando están como comparadores para generar señales cuadradas o pulsos. Si no es para eso, los condensadores suelen ser simples filtros.

    Más fácil, ¿puedes poner algún ejercicio de ejemplo?
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  3. #3
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    Los dos que tengo son un amplificador y en la entrada tienen una señal alterna y acto seguido un condensador. Lo que me piden es que dibuje la función de transferencia y tal.

    Es que sé sacar la función perfectamente cuando estoy en continua, pero la alterna me trae por la calle de la amargura, y en cuestión de calcular matemáticamente voy bien, pero luego me dicen dibujar la gráfica y me quedo en blanco. Y tampoco hay ninguna explicación de ello ni ejercicios resueltos, así de majos son.

  4. #4
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    ¿El condensador está en paralelo a la carga? Es decir, ¿tiene uno de sus bornes en la salida y el otro a masa? Si es así, ese condensador es para estabilizar la señal de salida. Si sabes hacer la función de transferencia, sabrás para un valor dado de entrada qué valor tienes a la salida. Ocúpate de eso y después mirás qué hace el condensador. Si está como te he dicho, lo que hace es cargarse en los ciclos positivos y evitar que la tensión en la salida baje en los ciclos negativos. Si es un condensador con un valor muy alto, idealmente la salida será constante. En realidad, debido a la corriente que consume la carga, la tensión bajará.

    Escanea uno de los que tienes, por favor, o dibújalo en gimp o lo que sea.
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  5. #5
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    El ejercicio es este:


  6. #publi
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  7. #6
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    http://www.megaupload.com/?d=KZKDM052

    Perdona el retraso, pero he andad de un lado pa otro durante un par de días. Sobre el primer ejercicio que comentas, no hay por dónde cogerlo. En primer lugar, el amplificador operacional no está alimentado, tiene las patillas 4 y 7 al aire. Sin alimentación, no podemos saber cómo funcionará. Por otra parte, saber que la amplitud de la señal triangular es de 6V pico a pico, está bien, pero ¿sin componente continua? Es decir, ¿de -3 a 3 o de 0 a 6?

    Para poder resolverlo, suponemos +- 15v de alimentación y la señal triangular de 0 a 6v, es decir, con 3v de componente continua. Si descargas el fichero comprimido del enlace, verás que hay tres PDF. El primero de ellos, transitorio.pdf, muestra el resultado de la simulación con los valores que hay en la imagen que has puesto. La señal verde es la corriente a través de R2 y es la culpable de que la salida sea siempre constante. Como la constante de tiempo de (des)carga del condensador es muy pequeña, (1n*10k), la diferencia de tensión en bornes del condensador asciende prácticamente a la misma velocidad que cambia la entrada. El hecho de que el condensador se adapte a la diferencia de tensión entre Vin y V+ hace que V- sea en todo momento igual a V+, por lo que no actúa como diferenciador.

    Para la segunda simulación, transitorio2.pdf, he cambiado el valor de R2 por uno muy grande, 100meg. Esto hace que la constante de tiempo de carga del condensador sea mucho mayor. Al ser mayor, no puede mantener entre sus bornes la diferencia a la velocidad a la que cambia la entrada. Inicialmente suponemos la tensión en bornes del condensador nula. Al tener 1V en Vin, no ha dado tiempo al condensador a cargarse con 1V, por lo que tenemos V->V+, luego el amplificador satura a -Vcc, -15. Al llegar al pico, habrá cierta tensión acumulada en el condensador, supongamos 5V. Como 6V>5V, V->V+, luego seguimos igual. En el momento en que Vin<5v, V-<V+, luego el amplificador saturará a Vcc. Se puede ver en la gráfica que también circula corriente a través de la resistencia, pero ésta es mucho menor, prácticamente despreciable.

    La tercera y última simulación, es sin realimentación, con el condensador directamente en V-. Se puede ver que el funcionamiento es muy parecido al caso anterior, pero con la diferencia de que, al no haber realimentación, la constante de tiempo no es sólo alto, sino casi infinita, por lo que el condensador prácticamente no se descarga. Como Vin es en todo momento mayor que 0 y no hay forma de descargar el condensador por debajo de 0, tenderá a acumular energía constantemente y finalmente tendremos una salida siempre saturada a +Vcc.

    Otra forma de conseguir una constante de tiempo mayor, es cambiar la capacidad del condensador. Poniendo uno de 10u, por ejemplo y con la resistencia de 10k, se consigue que funcione el circuito.
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  8. #7
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    En el primer ejercicio lo de las patillas que falta es que no lo tenemos en cuenta, suponemos que están conectadas bien y punto. Ya que lo que interesa sacar es el comportamiento del amplificador.

    Cuando pone 6V de pico a pico, suponemos simplemente que va de -3 a 3. Al menos así lo hizo en otro ejercicio, solo porque es lo más sencillo.

    Voy a mirar detenidamente todo lo demás porque en una primera lectura no he entendido nada, así que me da que le tendré que echar tiempo. Gracias de todas formas por ponerlo todo con gráficas, a ver si así consigo entender un poco la electrónica.

  9. #8
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    Lo de la alimentación, realmente da igual cuando no tienes realimentación. Ten en cuenta que la caída de tensión en la resistencia depende directamente de la tensión en a salida. No es lo mismo tener el operacional alimentado a 15 V o a 10 V, porque cuando sature la corriente por la resistencia será diferente. Quiero decir, que para entender el circuito da igual sí. Pero calcular y dibujar no estaría mal que os dieran el número.

    Cuando leas el resto, si tienes alguna duda, ya sabes.
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