GENERADOR DE CORRIENTE DEPENDIENTE

Con una pequeña modificación al circuito de impedancia negativa de la figura 1. Se puede diseñar un generador de corriente dependiente.

Figura 1: Circuito de Impedancia Negativa

El generador de corriente dependiente produce una corriente en la carga proporcional a

una tensión aplicada, V i, y que va a ser independiente de la resistencia de carga.

En el circuito se muestra en la figura 2. Supóngase que se hace R1=R2. Entonces la

ecuación indicará que la resistencia de entrada al circuito (encerrado por el marco punteado) con amplificador operacional es −R.

Rent=−R1RR2

Rent=−R

Figura 2: Generador de corriente dependiente

A continuación el circuito de entrada se puede simplificar como se muestra en la figura 3.

Figura 3: Simplificación del circuito de entrada

Se desea calcular iL, la corriente en RL. Aunque la resistencia es negativa, las leyes

normales de Kirchhoff aún se aplican, ya que nada en su derivación supone resistores

positivos. Por tanto, la corriente de entrada, ien, se encuentra combinando las resistencias

en un solo resistor, Ren:

Ren=−RLR−R+RL

+R

Ren=−RLR+R RL−R

2

−R+RL

Ren=−R2

−R+RL

ien=V iRen

ien=V i

−R2

−R+RL

ien=V i

(R¿¿ L−R)−R2

¿

iL=ien(−R)RL−R

iL=¿¿

iL=V iR

Por tanto, el efecto de añadir el circuito con amplificador operacional es hacer que la corriente en la carga sea proporcional a la tensión de entrada. No depende del valor de la

resistencia de carga, RL. Por tanto, la corriente es independiente de cambios en la

resistencia de carga. El efecto del circuito con el amplificador operacional es cancelar ésta. Como la corriente es independiente de la carga y depende sólo de la tensión de entrada, a esto se le denomina generador de corriente (o convertidor de tensión a corriente).

DISEÑO Y SIMULACIÓN DEL GENERADOR DE CORRIENTE DEPENDIENTE

Para realizar el diseño de un generador de corriente dependiente, lo primero que

tomamos en cuenta es lo siguiente que R1=R2, y R=R, independiente el valor que tomen

cada resistencia.

Figura 4: Diseño

Para nuestro diseño hemos tomado valores de resistencias comerciales y los siguientes materiales (Tabla 1) y podemos observar el circuito con el que trabajamos en la figura 5.

Descripción CantidadProtoboard 1

Fuente Simétrica de ±15V 1Amplificador Operacional 741 1

Resistencia de 10KΩ 2Resistencia de 4.7KΩ 2Resistencia de 33KΩ 1

Resistencia de 18KΩ (para pruebas) 1Metro de alambre UTP 1

Multímetro digital 1Calculadora 1Tabla 1: Materiales y Equipos

Figura 5: Simulación y resultados (RL=33KΩ)

Para comprobar que la corriente en ese punto no depende de la resistencia de carga, sino

que es proporcional al voltaje de entrada V i e inversamente proporcional a la resistencia

R3, cambiamos el valor de nuestra resistencia de carga de 33KΩ a 22KΩ, se puede

observar en la figura 6 de nuestra simulación que la corriente en la resistencia de carga no cambia.

Figura 6: Simulación y resultados (RL=18KΩ)

PRÁCTICA DEL GENERADOR DE CORRIENTE DEPENDIENTE EN EL LABORATORIO

Figura 7: Generador de corriente dependiente armado en el protoboard.

Figura 8: Valor de la corriente en RL

CONCLUSIONES

El generador de corriente dependiente, también conocido como conversor de voltaje a corriente, permite transformar un voltaje en una corriente, la cual será independiente de la carga.

La corriente de salida (en la carga, iL) se determinará en función del voltaje de

entrada, multiplicado por un factor (inverso de la resistencia) a esto se le llama factor de transconductancia y por eso esta configuración también se le llama amplificador de transconductancia.

BIBLOGRAFÍA

SAVANT, C., Roden, M (1992). Diseño Electrónico. Addison-Wesley. Páginas: 391-392

El Amplificador Operacional Ideal. Universidad de La Frontera. J.I.Huircan. [Fecha de consulta: 12 diciembre del 2014]; Disponible en: http://146.83.206.1/~jhuircan/PDF_ELECTRONICA/ao01b.pdf