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CAP IX ELECTRONICA IIITEMA: AMPLIFICADORES OPERACIONALES DIFERENCIALES DE CORRIENTE LM 3900
1Electronica III-FNI-UTO
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OBJETIVOS
Indicar el nombre y la finalidad de los terminales del A.O. diferenciador de corriente
Indicar las ventajas del C.I. LM 3900 Indicar las partes principales de un A.O. Y describir
su funcionamiento Calcular los componentes de un amplificador
inversor , no inversor , generador de onda cuadrada VCO, etc.
2Electronic a III-FNI-UTO
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INTRODUCCION Este tipo de amplificadores son llamados
también amplificadores tipo Norton, amplifican diferencias de corriente de entrada proporcionándonos una tensión de salida
Se encuentran en el mercado en una versión cuádruple, Sobre un encapsulado de 14 terminales, alimentación simple, entre un rango bastante amplio entre 4 y 36 Voltios.
Trabaja como amplificador clase A
3Electronica III-FNI-UTO
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CARACTERISTICAS MAS IMPORTANTES
Rango de tensión de alimentación 4 a 36V Ganancia de lazo abierto 70db Impedancia de salida, Zo=8K Rango de tensión salida (Vcc-1V) Corriente típica de salida, Io = 10mA Corriente de entrada máxima 10 mA
4Electronica III-FNI-UTO
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SIMBOLO Y DIAGRAMA INTERNO
NORTONLM3900
5Electronica III-FNI-UTO
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DISPOSICION DE TERMINALES LM3900
6Electronica III-FNI-UTO
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GANANCIA EN FUNCION DE LA FRECUENCIA
7Electronica III-FNI-UTO
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MONTAJES BASICOS CON EL LM3900
8Electronica III-FNI-UTO
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Para el análisis de circuitos con el LM3900, se debe tener en cuenta las siguientes consideraciones:
1.- Las corrientes de entrada I(+) e I(-), se reflejan mutuamente, por lo tanto:
I(+) = I(-)
2.- Entre los terminales de entrada y tierra, existe una caída de 0.5V
9Electronica III-FNI-UTO
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AMPLIFICADOR INVERSOR
Analisis en reposo I+=I-
3 2
22
3 3
3 2
0,5 0,5
0,50,5
22 condicion para trabajar en clase A
CC ODC
CCODC ODC CC
CCODC
U U
R R
U RU R U U
R R
UU
R R
Este circuito trabaja en clase Ai1
i2
1 2Para la ganancia de tension 0i i
21
1
y la impedancia de entrada Zv i
RA R
R 10
Electronica III-FNI-UTO
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AMPLIFICADOR INVERSOR
11Electronica III-FNI-UTO
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CURVAS DE ENTRADA Y SALIDA
0.000ms 10.00ms 20.00ms 30.00ms
9.000 V
8.000 V
7.000 V
6.000 V
5.000 V
4.000 V
3.000 V
2.000 V
1.000 V
0.000 V
-1.000 V
A: v1_1
B: c2_1
12Electronica III-FNI-UTO
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AMPLIFICADOR NO INVERSORIf
Ii
13Electronica III-FNI-UTO
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1
2
RR
Av
1iZ R
f iI I I I 2 1
y if i
VVoI I
R R
3 22R R
Ganancia de tensión:
Condición Clase A
Impedancia de entrada
14Electronica III-FNI-UTO
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CURVAS ENTRADA Y SALIDA
0.000ms 2.000ms 4.000ms 6.000ms 8.000ms 10.00ms
9.000 V
8.000 V
7.000 V
6.000 V
5.000 V
4.000 V
3.000 V
2.000 V
1.000 V
0.000 V
-1.000 V
A: c2_1
B: v1_1
15Electronica III-FNI-UTO
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Comparador de tensión
(2) Si i REF oV V V Vcc
(1) Si 0i REF oV V V
16Electronica III-FNI-UTO
2
1
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El circuito nos muestra un comparador de tensión de potencia, alimentando una lámpara
17Electronica III-FNI-UTO
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Comparador inversor con histéresis con el
baricentro no en el origen
I(+)
Si, Vo=V+ →I(+)=I1+I2
Si VIN<Vp→ RIN
VpI
5.0)(
1
5.05.0)(
R
V
R
VI
B
( ) ( )I I
I(-)
18Electronica III-FNI-UTO
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5.0R
5.0V
R
5.0VRV
1BINP
1BINP R
1
R
1VRV
5.0R
5.0VRV
BINV
B
INV R
VRV
Con I(+)=I(-), tenemos:
Aproximando:
Aproximando:
Para la tension de pico:
Para la tension valle:
19Electronica III-FNI-UTO
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Comparador de Tensión No Inversor
Si Vo=0 y VIN<Vp→ BR
VI
5.0)(
Si VIN≈Vp, con Vo=0→ RIN
VpI
5.0)(
( ) ( )I I
20Electronica III-FNI-UTO
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5.0R
5.0VRV
BINP
P INB
VV R
R
5.0R
5.0V
R
5.0VRV
1BINV
1
1 1V IN
B
V R VR R
Para el voltaje pico:
Para el voltaje valle:
21Electronica III-FNI-UTO
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GENERADOR DE ONDA CUADRADA
Comparador inversor
22Electronica III-FNI-UTO
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Análisis de ecuaciones
1
1
Si , se carga a traves
de R hasta el voltaje VP
Vo Vcc C
1
1
Si 0, se descarga
a traves de R hasta Vv
Vc Vp Vo C
1 1Para el periodo: 2 ln p
v
VT RC
V
2
3
RVv Vcc
R 2
3 4
1 1Vp R Vcc
R R
23
Electronica III-FNI-UTO
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Curvas voltaje de salida y del capacitor
50.00ms 100.0ms 150.0ms 200.0ms
12.50 V
10.00 V
7.500 V
5.000 V
2.500 V
0.000 V
-2.500 V
A: r1_1
B: r1_2
+Vcc
Vp
Vv
T1 T2
Vc
24Electronica III-FNI-UTO
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GENERADOR DE IMPULSOS
25Electronica III-FNI-UTO
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CURVAS DEL CAPACITOR Y SALIDA
26Electronica III-FNI-UTO
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Electronica III-FNI-UTO 27
1 1Para : 1 lnUcc Vp
T R CUcc Vv
2 1Para: 2 ln p
v
VT R C
V
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Oscilador controlado por tensión
A2, Comparador no inversor
A1, Integrador diferencial
28Electronica III-FNI-UTO
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Si la salida Uo, se encuentra a 0V , el transistor Q1 bloqueado, en el A1 se tiene un integrador diferencial (t=T1)
En forma general:
2 1
2 1 1 1
1 11 x xU U dt U dtR C RC
12 1 1 1
1 1U Uedt Uedt
R C RC
11
2 12
UeTU
R C Rampa positiva
Como U1x=U2x=Ue, entonces:
Si R1=2R2
1 11
2 1 2 12
UeT UeTU
R C R C
En t=T1 29Electronica III-FNI-UTO
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El A2 trabaja como comparador no inversor
Si U1≈Vp, Uo = +Ucc, entonces satura a Q1 la corriente I2 no ingresa al Terminal positivo
Entonces en T2:
2
1 21 1 1 10
1T
UeU Uedt T
RC RC
1 22 12
UeU T
R C
2 14 ( )P vR C U UT
Ue
Con R1=2R2
Para el periodo tenemos:
2 1
( ) ( )4 ( )p v
Uef Hz f f Ue
R C U U
A2
30Electronica III-FNI-UTO
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Generador de onda cuadrada y triangular
A2, Comparador inversor
A1, Integrador diferencial
022 1 1 1
1 11 .Uo U dt Ucc dt
R C R C
31Electronica III-FNI-UTO
![Page 32: NORTONcap9.ppt](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022081519/563dba5c550346aa9aa4f9d2/html5/thumbnails/32.jpg)
1
2 1
12
UccTUo
R C
2
2 1
12
UccTUo
R C
2 14 ( )P VR C U UT
Ucc
Para el periodo
Si Uo1=Up, Uo2=0, la rampa crece negativamente en t=T2
Rampa lineal creciente
Si Uo2=+Ucc, en t=T1 y R1=2R2, tenemos
32Electronica III-FNI-UTO
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Aplicaciones:Tacómetro con doble frecuencia
33Electronica III-FNI-UTO
![Page 34: NORTONcap9.ppt](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022081519/563dba5c550346aa9aa4f9d2/html5/thumbnails/34.jpg)
Regulador de Voltaje Bajo
34Electronica III-FNI-UTO
![Page 35: NORTONcap9.ppt](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022081519/563dba5c550346aa9aa4f9d2/html5/thumbnails/35.jpg)
Fuente Polarizada Negativa
35Electronica III-FNI-UTO
![Page 36: NORTONcap9.ppt](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022081519/563dba5c550346aa9aa4f9d2/html5/thumbnails/36.jpg)
Generador de Rampa Desplazado
36Electronica III-FNI-UTO
![Page 37: NORTONcap9.ppt](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022081519/563dba5c550346aa9aa4f9d2/html5/thumbnails/37.jpg)
Filtro Activo Bi-Cuadrado.
37Electronica III-FNI-UTO
![Page 38: NORTONcap9.ppt](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022081519/563dba5c550346aa9aa4f9d2/html5/thumbnails/38.jpg)
Fuente de Corriente con Voltaje Controlado
38Electronica III-FNI-UTO
![Page 39: NORTONcap9.ppt](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022081519/563dba5c550346aa9aa4f9d2/html5/thumbnails/39.jpg)
Autoregulador de voltaje
39Electronica III-FNI-UTO
![Page 40: NORTONcap9.ppt](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022081519/563dba5c550346aa9aa4f9d2/html5/thumbnails/40.jpg)
Generador PWM
40Electronica III-FNI-UTO
![Page 41: NORTONcap9.ppt](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022081519/563dba5c550346aa9aa4f9d2/html5/thumbnails/41.jpg)
41Electronica III-FNI-UTO
![Page 42: NORTONcap9.ppt](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022081519/563dba5c550346aa9aa4f9d2/html5/thumbnails/42.jpg)
42Electronica III-FNI-UTO
![Page 43: NORTONcap9.ppt](https://reader036.fdocuments.ec/reader036/viewer/2022081519/563dba5c550346aa9aa4f9d2/html5/thumbnails/43.jpg)
Bibliografía
CIRCUITOS INTEGRADOS LINEALES M. Torres Portero 1989 INTRODUCCION A LOS A.O. CON
APLICACIONES LINEALES Luces M. Faulkenberry 1990 Manuales del LM3900
43Electronica III-FNI-UTO