Verificación de resultados en un circuito a partir de H(s)

A partir de los resultados de la H(s) (Vo/Vg) de un circuito podemos comprobar si es correcto o no.
Creeremos el resultado si:
1) El orden del denominador= numero de condensadores+inductores
2) H(s) cuando s=0 es igual al resultado de la amplificación cuando transformamos los condensadores en c.a. y los inductores en c.c.
3) H(s) cuando s=infinito es igual al resultado de la amplificación cuando transformamos los condensadores en cc i los inductores en c.a.

Análisis metódico

Después de haber visto que no podiamos analizar un circuito con AOs nos hemos planteado como se podria resolver. Primero hemos visto el KCL, una ley que consiste en que el sumatorio de las corrientes que entran en un nodo, es la misma que el sumatorio de las que salen.

Pero si hicieramos todos los nodos saldría un sistema de ecuaciones muy dificil de plantear, y para ello, vimos que si había una fuente de tensión conectada entre 2 nodos, la diferencia entre estos dos nodos era igual al potencial de la fuente.

1) Indicar los nodos que hay con un orden establecido.
2) Igualar la corriente al cociente entre la diferencia entre nodos y la resistencia (ley de Ohm)
3) Igualar el voltage de la fuente a la diferencia de potencial entre los nodos entre los que está la fuente.
4) Hacer un KCL en cada nodo.

El AO como comparador

Lo normal si no hay realimentación, es que Vo esté en saturación.
- V+>V- : saturación positiva
- V->V+ : saturación negativa

Aplicación 1: detector de polaridad
Aplicación 2: generador una tensión cuadrada a partir de una sinoidal.

Componentes interesantes: LED i Potenciometro

Con el fin de aumentar las posibilidades del diseño de circuitos, hemos recordado 2 componentes muy interesantes por su funcionamiento. A parte, hemos incluido algunas aplicaciones para cada uno de ellos.

Potenciometro:
Componente de 3 terminales, que lo podemos entender como 2 resistencias en serie cuya suma es R. A pesar de que se acostumbran a definir como resistencias variables, esta definición no es del todo cierta, ya que el potenciómetro es aun más.

Seguidor de tensión

El seguidor de tensión es un circuito aparentemente inútil, pero que después de ver sus posibles aplicaciones podemos concluir que es realmente interesante. Esto viene dado porque funciona como una fuente controlada de tensión que permite que llegue el Vinput a Vo sin que Vinput resulte variada.

Aplicaciones:

1- Hacer una fuente controlada de tensión (ideal).

2- Hacer inversores ideales (haciendo que no circule corriente, por la primera resistencia).

Etapas conectadas en cascada

Existe una característica muy útil de los amplificadores operacionales, esta consiste en que si unimos dos circuitos con sus respectivas H, la solucion es: Vo=H1.H2.Vg

Este hecho nos permite diseñar sin grandes complicaciones circuitos con una salida pedida por el ejercicio a partir de amplificadores operacionales.

Para hacer más clarificador el diseño de circuitos, hemos destacado unos cuantos circuitos que constituyen la base de una gran cantidad de circuitos con AOs. Estos son el Atenuador (divisor de tension), el multiplicador (amplificador), el inversor, el restador y el integrador.

Amplificador operacional

El amplificador operacional es un componente muy interesante utilizado para que funcione como una fuente controlada de corriente.

Se acostumbra a utilizar para el tramo lineal, que se da cuando Vo es más pequeña o igual a Vcc.
La constante es A (constante de amplificación) y la salida depende de la diferencia de potencial entre terminales.

En el caso de que Vo realimente uno de los terminales, se dice que hay realimentación.

Para hacer más facil la resolución de los problemas de AO realimentados, se acostumbra a utilizar el método de el cortocircuito virtual, que consiste en suponer que V+=V-.

Relaciones ENTRADA-SALIDA

Una manera muy útil de dar los resultados en los ejercicios de circuitos es con relaciones salida-entrada.
- En el caso de que no sea R.P.Sinusoidal, o que sea un circuito resistivo será de la siguiente forma: Vo=k.Vg
- En el caso de RPS será: Vo=H.Vg

H =H.e^arg H. (j)
H=Vo/Vg

arc H= arg Vo- arg Vg

Para hacer más sencillo el calculo del regimen transformado fasorial podemos igualar S=jw, para luego transformarlo al final del ejercicio.

Precisiones sobre el Regimen Permanente Sinusoidal

La impedancia es el equivalente de la resistencia, ya que la obtenemos con la ley de Ohm. Esta puede tener parte real (Resistencia) y parte imaginaria (Reactancia).

De esta forma, dependiendo del signo de la impedancia equivalente podemos distinguir 3 casos:
- Circuito resistivo ( no hay parte imaginaria, reactancia)
- Circuito inductor (tiene la reactancia positiva)
- Circuito capacitivo (tiene la reactancia negativa).