Aquí tengo varias preguntas sobre amplificadores operacionales:
En un circuito inversor de ganancia -10, con un LM741 , una resistencia de realimentación de 68k, una resistencia de entrada inversora de 6.8k y una fuente de polarización + - 12.:
1 - Al obtener la respuesta a frecuencia del amplificador (con un generador de 1V de amplitud y desde 50Hz ), para frecuencias bajas se mantiene el voltaje de salida y su desfase, pero al aumentar a varios kHz la señal se comienza a triangulizarse ,disminuyendo su salida y el desfase se corre, ¿ porque sucede eso ?.
2 -Al retirar la resistencia de realimentación la ganancia debería ser 0, pero al observar en el osciloscopio aparece una señal bastante parecida a una señal recortada, ¿se recorta al voltaje de polarización, al parecer se comporta como un simple comparador, ¿estoy mal o no?.
3- Al retirar el generador y conectar la resistencia de entrada inversora a tierra, aparece el llamado offset, ¿que es eso y en que afecta en general?, y porque se compensa con un potenciometro como dice el fabricante ?.
Ahora para lograr una etapa buffer, osea con ganancia 1, se cortocircuita la resistencia de realimentación, pero esto funciona en el caso de del amplificador no inversor, pero en el inversor tendría que corticircuitar las dos resistencias, la de entrada y la de realimentación, ¿ estoy bien en mi afirmación ?, ¿¿¿ se puede hacer eso con un inversor ???.
Ahora para terminar con esta parte, unas preguntas de bonus track.
¿ Que puede suceder con la señal de salida si se polariza el LM741 solo con una fuente de +12V o solo una de -12V ?
¿Si se debe amplificar una señal por 1000 como ejemplo, ¿ tiene importancia la anulación del offset en un amplificador con op-amp?.
¿Que es la Relación de Rechazo de modo común (RRMC)?
¿ Que es el SR, o slew Rate y en que afecta ?
Si se les ocurren otras cosas que he olvidado y sean importantes, colóquenlas.
Ahora como ando medio apurado aquí hay unas preguntas sobre más aplicaciones sobre los amplificadores operacionales.
Esto es sobre:
Sumadores, Integradores y deferenciadores con op-amp:
1- En un circuito sumador inversor, ¿es posible aplicar varias señales a su entrada en forma simultanea, a cualquier frecuencia y amplitud ?.
2- En un circuito integrador real, ¿ Bajo que frecuencia de trabajo normal se mantiene el desfase de 90 grados?.
3- Si se trabaja con señales pequeñas en un circuito integrador ¿ que precauciones hay que tomar con el circuito ?
4- Como son las respuestas a frecuencias de un circuito integrador y un circuito diferenciador?, ¿que elementos externos ayudan a estabilizar el funcionamiento de cada uno de ellos ?.
Esta es de comparadores con y sin histeresis:
Primero que nada ¿ Que es histeresis ?...
1- ¿ Porque el LM741 no puede trabajar, como comparador, a frecuencias de algunos kHz?
Espero que me puedan ayudar, ya que se viene mi exámen práctico de laboratorio.
Puede ser que uds, hayan pasado por esas pruebas y puedan aconsejarme en lo que crean que haya pasado por alto.
Seria bueno que me pudieran explicar como colocar imagenes en los post, porque ayudaria bastante en el asunto de los circuitos.
El Slew Rate o tiempo de subida, determina la velocidad a la que puede variar la señal. Intimamente ligado al ancho de banda.
Yo tengo referencias, de este parámetro, en relación a los amplificadores de audio, aunque es un parámetro que solo se da en equipos de alta calidad, o en esquemas, igualmente, de alta calidad. Un mayor Slew-Rate, va a producir mejores agudos, e igualmente en los bajos, al permitir grandes cambios de voltaje instantaneo, digamos que los altavoces, son conducidos con mayor firmeza, lo que se conoce como tener "buen damping". Los pasajes musicales, con fuertes cambios, resultan más realistas.
En general, aplicado a los OP, es la velocidad a la que responde, ante cambios bruscos y rápidos, de la señal. A mayor velocidad, mayor fidelidad a la señal original.
"Mr.Pmosh" escribió en el mensaje news:qw5rb.7765$ snipped-for-privacy@jagger.tie.cl...
Bueno, como yo no soy maestro, te respondo sólo a las fáciles.
Demasiado complicado de explicar, que te responda un maestro.
Efectivamente se comporta como un comparador, porque has hecho mal los cálculos. Al quitar la resistencia de realimentación, es como si su valor fuera infinito, y por tanto la ganancia es infinita, idealmente, que es lo más parecido a la definición de comparador.
En este caso se llama tensión de offset a la tensión de salida, cuando la tensión de entrada es 0. En un amplificador ideal, debería ser 0, pero en uno real no lo es. En algunos casos esto no importa mucho (por ejemplo en sistemas de audio, donde el acoplamiento entre etapas se suele hacer mediante un condensador), pero en otros casos hay que corregirlo (por ejemplo en amplificadores de instrumentación). Para eso, algunos AO incluyen unas entradas para compensar esa Voffset. También se puede añadir circuitería externa para hacer esa corrección.
No. Sólo tienes que usar las ecuaciones que rigen corrientes y tensiones en un AO para darte cuenta. En un amp. no inversor, la ganancia es 1 + (R1/R2). Si R1 = 0 (cortocircuito) la ganancia será 1 + (0/R2) = 1. En un amp. inversor, la ganancia es R1/R2. Si R1 = 0, la ganancia es 0/R2 =
Para conseguir en este caso ganancia 1, tienes que hacer R1 = R2.
En cualquier caso, la tensión de salida no podrá ser mayor que la tensión de alimentación positiva menos 2V (aproximadamente) ni menor que la alimentación negativa más 2V. Por ejemplo, si a un amplificador con ganancia 10, alimentado a +/-12V le metes una tensión entre -1V y +1V, a la salida tendrás esa misma tensión multiplicada por 10, pero si le metes una tensión mayor que +1V, a la salida tendrás +10V, y si le metes una tensión menor que -1V, a la salida tendrás -10V. Si lo que le entra al amplificador es una onda, por ejemplo senoidal, pues lo mismo. La señal de salida será proporcional a la de entrada mientras su tensión instantánea esté en el rango de -1V a +1V, y fuera de ese rango, la tensión de salida será -10V o 10V.
Depende de la configuración del amplificador, y de la relación entre la señal a amplificar y la tensión de offset. La configuración del amplificador puede hacer que la tensión de offset se amplifique o no. Por ejemplo, si tienes un offset de 2mV y una señal de 1mV, en el caso de que el offset se amplifique, tendrás a la salida un offset de
2V frente a una señal de 1V, con lo que es evidente que tienes una mierda. Pero si el offset no se amplifica, a la salida tendrás una señal de 1V frente a un offset de 2mV, que puede ser perfectamente aceptable según el caso.
Esta para los maestros.
Está relacionada con tu primera pregunta, así que también para los maestros.
Sí, se me ocurre que deberías estudiar en un buen libro sobre amplificadores operacionales y sobre amplificación en general.
Sí, dentro de los rangos permitidos según las características del amplificador (un sumador no deja de ser un amplificador).
Esta pregunta es incontestable sin concretar más. La dejamos para los maestros.
Especialmente las relacionadas con el offset, que puede dar al traste con la exactitud.
Juer, la respuesta en frecuencia viene dada por la integral o la derivada de la señal de entrada, con las limitaciones impuestas por las características del amplificador.
Esta te la respondes tú mismo, cuando los maestros te expliquen lo del slew rate.
Lo que has pasado por alto, creo yo, es estudiar, y probablemente atender en clase.
No se puede en este grupo. Puedes colgarlas en cualquier espacio web que pilles por ahí, y colgar aquí los links.
--
Saludos de José Manuel García
jose.mgg@terra.es
http://213.97.130.124
Por el slew rate del operacional, que esta relacionado con el ancho de=20 banda.
er 0,
a a
recer se
Mal. Al eliminar la resistencia de realimentacion el operacional no=20 tiene ganancia cero, sino una ganancia altisima (en un OA ideal=20 infinita) y se comporta como comparador
a
En esas condiciones la salida deberia ser cero, pero es un valor de=20 continua que es lo que se conoce como offset. Afecta cuando el=20 amplificador funciona con se=F1ales DC, puesto que en AC con un=20 condensador se elimina. Para evitar el problema el fabricante propone un =
circuito con un potenciometro para compensar esa deriva
a
ar
bien
Con un inversor no tiene sentido, puesto que si cortocircuitas la=20 resistencia de alimentacion lo que estas haciendo es colocar la entrada=20 conectada a la salida a traves de la resistencia de entrada del=20 inversor. Para funcionar como buffer, lo que tienes que hacer es unir la =
entrada a la pata negativa, dejar la positiva al aire e inyectar la=20 se=F1al por la misma.De ese modo aprovechas la alta impedancia de entrada= =2E
olo
Depediendo de como sea el circuito, que tengas un offset de 6V en la=20 salida, que la salida se te vaya a VCC o se te vaya a GND
Si vas a trabajar en DC, es indispensable. De todos modos usar un 741=20 con ganancia 1000 raya es muy optimista.
Un parametro que afecta al funcionamiento como amplificador diferencial. =
En cualquier libro de electronica viene perfectamente explicado
Indica la velocidad a la que sube la salida, esta relacionado con el=20 ancho de banda del OA y afecta a lo que proponias en el punto uno. Pero=20 tambien es de los parametros que hay que estudiar, me temo.
es a
Puedes aplicar lo que te de la gana mientras no superes los margenes=20 operativos del circuito
rmal
Depende
que
el
EStudiar un poco antes de un examen es sanisimo. En serio :-)
Mal vamos :-)
de
Por su slew rate y/o ancho de banda. Lo que prefieras para entenderlo
Hombre, nunca le he negado una ayuda a nadie, pero hay unas cosas=20 llamadas libros en las que estas preguntas suelen estar bien explicadas. =
Especialmente deberias de repasar cosas como los conceptos basicos de=20 histeresis, slew rate, offset, y sobre todo, el modelo teorico del OA=20 que es importantisimo no ya para responder sino para entender que es lo=20 que hay detras de las respuestas
Personalmente noto en falta una preparacion teorica mas intensa. Y te=20 juro que con las respuestas que obtengas de este foro no vas a tapar=20 esas carencias
Es imposible a menos que las construyas con caracteres de texto, asi que =
utiliza una web para dichas imagenes o desiste de ello
"Mr.Pmosh" escribió en el mensaje news:qw5rb.7765$ snipped-for-privacy@jagger.tie.cl...
Si el grupo te hiciese caso literalmente, creo que no tendrías respuesta alguna. Yo no lo soy ni mucho menos, pero leo libros =8-O.
LM741 , una resistencia de
entrada inversora de 6.8k y una
amplificador (con un
frecuencias bajas se
al aumentar a varios kHz
,disminuyendo su salida y el desfase
Los AO tienen limitaciones provocadas por capacidades parásitas internas e imperfecciones de fabricación que ocurren en la vida real. Por ello has de visualizar un condensador a la salida que hay que cargar. Lee acerca del Sr (slew rate), que es la velocidad de respuesta, la velocidad max a la que es capaz de cambiar la salida un AO. Si la frecuencia aumenta, en palabras llanas, al op no le da tiempo a cargarlo y la salida se deforma hacia la señal triángular. Si lo estás estudiando, deberías saber al menos la idea.
la ganancia debería ser 0,
señal bastante parecida a
polarización, al parecer se
o no?.
Al retirar una resistencia, su nuevo valor no es 0 como parece ser que crees, sino *infinito*, es intuitivo si piensas que no puede pasar corriente. Haz los cálculos con infinito y verás: inf / lo_que_sea = inf. Si lo estás estudiando, es básica esa noción.
resistencia de entrada inversora
y en que afecta en
potenciometro como dice el
Pues es exactamente lo que dices, una tensión sumada a la salida. Se debe, como siempre a que la vida real no es perfecta y es imposible fabricar componentes con tolerancia 0%. Esas pequeñísimas tolerancias internas hacen que aparezca el off-set. Afecta de la manera obvia: es una tensión que está y no debería. Si es o no determinante depende de la aplicación, de como sea de grande comparada con la salida. Como te dicen los otros 'no maestros', como es una tensión contínua, en AC se elimina con un condensador, en DC, se corrige con potenciómetros, añadiendo a discrección una pequeña tensión que anule a la 'intrusa'. Si estás estudiándolo debería cuanto menos sonarte.
ganancia 1, se cortocircuita
funciona en el caso de del
tendría que corticircuitar
realimentación, ¿ estoy bien
un inversor ???.
Esto es bastante inmediato. En el no inversor, haces Rr=0; ganancia = 0/Re +1 = 1 . La ganancia del inversor es (-) Rr/Re. Tienes que hacerlas iguales y ya está. Si estás estudiándolo es básico.
preguntas de bonus track.
A ver si hago HI SCORE. ;-)
polariza el LM741 solo
Depende, si la salida pico a pico es mayor que
12V, será recortada. En realidad, como te ha dicho un 'no maestro', a eso hay que quitarle un par de voltios porque , como siempre, la realidad es puteante y hay caídas de tensión en el interior del AO. Y eso poniendo la otra entrada a Vcc/2, si la dejas a masa, simplemente te recortará la señal negativa.
ejemplo, ¿ tiene
amplificador con op-amp?.
Los otros 'no maestros' lo dejaron claro.
(RRMC)?
Esto es bastante teórico, pero lo intentaré. Idealmente, un AO amplifica tensiones diferenciales (ganancia diferencial), una diferencia entre las entradas, balancea el equilibrio entre los transistores y aparece la salida. Si aplicamos una misma señal a las dos entradas (modo común), el AO 'se resiste' a amplificar, ya que no hay diferencia. La ganancia para esa señal es bajísima. A la relación entre la ganancia diferencial y la ganancia en modo común se le llama RRMC, o más comúnmente visto en data-sheets, CMRR (common...). En un AO es muy alto y permite discriminar señales deseadas de parásitos que aparecen en ambas entradas. Idealmente sería infinito y es una de las ventajas del AO frente al transistorcillo.
Visto en la primera pregunta. Afecta al efecto que mencionas, el AO es incapaz de seguir la entrada en la salida.
sean importantes,
Creo que has olvidado estudiar.
preguntas sobre más
operacionales.
op-amp:
aplicar varias señales a
frecuencia y amplitud ?.
Claro, pero dentro de los márgenes de trabajo permisibles.
frecuencia de trabajo normal
Me has pillado. ?????
circuito integrador ¿ que
No se me ocurre nada especial, a menos que se refiera a poner una R en paralelo con el condensador. ???
circuito integrador y un
ayudan a estabilizar el
Esta si debe ser para maestros; o es demasiado obvio o no lo entiendo. El integrador casualmente, integra ( 8-O ) la entrada, un pulso lo convierte en rampa, una serie de pulsos en una serie de rampas (onda triangular) el diferenciador hace la derivación, convierte una subida en un pulso positivo y una baj... Los únicos elementos externos que se me ocurren son R para controlar las ganancias para evitar oscilaciones y efectos 'colaterales'.
Muy sencillo de entender la idea, explicarlo quizás no tanto. Es la diferencia entre el valor de tensión necesario para hacer conmutar la salida a un estado y el valor necesario para hacerlo 'volver' a su estado. Dentro de ese rango, la báscula no bascula (valga la r...). Esto es intuitivo y simplemente de oídas se queda.
comparador, a frecuencias de
Por sus limitaciones. Mira su data-sheet y compruébalas. Los comparadores están especialmente diseñados para ello a costa de ser menos lineales (ej. LM324)
exámen práctico de
Pues mi bola de cristal me dice que lo tienes crudo, qué quieres que te diga.
y puedan aconsejarme en
Yo por lo menos no las he pasado pero no es difícil si estudias. Un consejo: atiende e intenta comprender granito a granito; si entiendes lo que ocurre, podrás prever y aprender será casi automático. Esto es válido para cualquier cosa que estudies. Aprender de memoria no vale para nada.
colocar imagenes en los post,
circuitos.
Aquí no puedes, a menos que uses el ingenio y hagas algo como:
Veo que todos contestáis más o menos lo mismo ante esta pregunta así que debo ser yo que la he entendido al revés. Entiendo que pregunta qué pasa si conectamos V+ a 12V y V- a GND. Pues en la salida te vas a encontrar un offset de 6V. En general la salida siempre está al punto medio entre V+ y V-. Por este motivo, si V+ > V- y V+ = -(V-) la salida está a 0V respecto de GND (teóricos, a la práctica va a haber un pequeño voltaje llamado offset). Para AC (caso típico en audio) se desacopla con un condensador puesto en serie a la salida y ya está.
No es cierto. Para empezar, en un montaje inversor la salida NO esta=20 siempre en el punto medio entre Vcc
y
Vcc-, sino que esta al valor de=20 GND que se impone a traves de la entrada no inversora. Es perfectamente=20 posible alimentar con una alimentacion asimetrica y que la salida este a =
cero voltios. Ahora bien, si unes GND con Vcc-, la salida NO PUEDE bajo=20 ningun concepto estar en el punto medio, sino que tendera a irsete=20 directamente a Vcc-, puesto que la tension sobre la entrada no inversora =
siempre sera mas positiva (por definicion) que sobre la entrada=20 inversora, aunque sea a traves del offset que se realimenta por la=20 salida. De hecho, en montajes con una sola alimentacion lo que se suele=20 hacer es utilizar un divisor formado por dos resistencias iguales para=20 generar una "masa virtual" que es la que impone que la salida del=20 operacional se vaya al valor medio de la alimentacion. De lo contrario=20 ni en AC ni en DC el amplificador vale para nada.
Por cierto que es al reves. La entrada INVERSORA siempre sera mas=20 positiva que la NO INVERSORA aunque sea a traves del offset. Lapsus calam= i
Saludos
Cristobal
PD: Por cierto que si salimos del 741 el estado de esa salida depende=20 del operacional. Por ejemplo, en algunos no se iria a Vcc-, sino a Vcc+=20 debido al fenomeno del latch up. Precisamente estos dias estoy liado con =
el oscilador de una fuente conmutada que intente hacerlo con un=20 operacional para ahorrar componentes y al final tengo que poner un=20 oscilador independiente porque se me lachea el operacional que queria=20 utilizar
"Jeroni Paul" escribió en el mensaje news:bojj6k$n78$ snipped-for-privacy@nsnmpen2-gest.nuria.telefonica-data.net...
se polariza el LM741
?
ante esta pregunta así que
Entiendo que pregunta qué pasa si
salida te vas a encontrar un
al punto medio entre V+ y
salida está a 0V respecto de
pequeño voltaje llamado offset).
un condensador puesto en
Nope, está al valor de la otra entrada, cuando se alimenta a +V y -V, la entrada se pone a masa y la salida es 0V. Pero cuando sólo tenemos un voltaje, hay que crear 'nuestra masa'. Por eso añadí lo de:
'Y eso poniendo la otra entrada a Vcc/2, si la dejas a masa, simplemente te recortará la señal negativa.'
Fíjate y verás que lo normal es poner un divisor con dos resistencias idénticas.
Yo no me refería a ninguna configuración en particular, un operacional con el mismo voltaje en la entrada inversora y no inversora, es decir conectadas entre sí. No sé de donde saqué que en esas circunstancias la salida era el nivel medio entre las dos alimentaciones, por lo visto nunca es así y si no se fuerza a trabajar con realimentación negativa es imposible mantener el voltaje de salida a algo distinto de Vcc+ o Vcc-. Por lo tanto no he dicho nada.
Creo que no es así. Ese offset sólo aparecerá si pones los medios para ello, por ejemplo acoplando mediante condensador y setando el offset de salida mediante resistencias. Por ejemplo, si estás amplificando continua, la alimentación puede ser asimétrica, y eso no afecta a la tensión de salida, mientras esté entre los márgenes de saturación.
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Saludos de José Manuel García snipped-for-privacy@terra.es http://213.97.130.124
"Jeroni Paul" escribió en el mensaje news:bojj6k$n78$ snipped-for-privacy@nsnmpen2-gest.nuria.telefonica-data.net...
Es por el famoso Slew Rate, es la maxima velocidad con que puede variar la salida. Ejemplo, si la salida es senoidal Vo*sin(2*pi*f*t) la maxima velocidad de crecimiento sera Vo*2*pi*f [V/uS] ,a partir de ahi, para frecuencias o voltajes mayores la salida se ira triangulando. Un 741 tiene SR = 0.5 V/uS, un LF353 tiene SR = 13 V/uS.
Es al reves, si sacas la R de realimentacion la ganancia es infinita ==> se recontra-satura.
Se refleja a la salida como un voltaje de continua que se suma a la señal, si la etapa solo amplifica alterna no tiene importancia, pero si se amplifica una señal de continua de bajo nivel, como por ejemplo una termocupla es fundamental, ademas el offset varia con la temperatura, asi que no solo hay que compensarlo sino que elegir un operacional de baja deriva (low drift).
Te llamo a la reflexion... usa el sentido comun... como vas a cortocircuitar las dos resistencias !!! Si quieres ganancia -1 simplemente pon las dos resistencias iguales.
Si polarizas como se debe las entradas sencillamente funciona.
El offset tipico de un 741 son +/-15mV , multiplicado por 1000 son +/-15V en la salida agregados a la señal.
La definicion de CMRR (Common Mode Rejection Ratio) es la relacion (logaritmica, se mide en decibeles) entre ganancia en modo diferencial y ganancia en modo comun. En un amplificador operacional real si se inyecta señal con las entradas cortocircuitadas, habra amplificacion (baja), es porque los elementos que lo componen no son exactamente iguales ni estan exactamente compensados, el 741 tiene CMRR min = 70db ==> Ganancia comun < (Ganancia dif)/3162 Donde interesa un alto rechazo en modo comun? ==> Por ejemplo un electroencefalograma, tienes que medir ddp de microvolts inmersas en ruido del orden del volt (modo comun), los EEG tienen ganancias de 2500-5000 y CMRR>80db
"pepitof" escribió en el mensaje news:bol9ng$1g0g9g$ snipped-for-privacy@ID-165733.news.uni-berlin.de...
AO.
No, si me refería a que dado el nivel de las preguntas (histéresis, quitar realimentación es poner ganancia=0...), eso suena como algo avanzadísimo *para el que pregunta*. Por otro lado es cierto lo que añades, los términos en inglés son prácticamente universales, quizás porque como es la lengua de referencia, se intenta fijar un standard incluso inconscientemente.
[...]
Mr.Pmosh deja por aquí una
nunca responde. Yo dudo
pregunta anterior era sobre
menos para leerlos.
Bueno, a mí me sirvió para refrescar las ideas, a fuerza de usar siempre las mismas configuraciones, a veces se pierde de vista el porqué. Sólo te acuerdas de mirar características y tal cuando se monta algo fuera de lo normal.
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