Friday, December 6, 2013
RAZON DE RECHAZO AL MODO COMÚN CMRR
Posted by Juan Francisco | Friday, December 6, 2013 | Category:
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El
último efecto que vamos a tratar del amplificador real es este del
rechazo al modo común. Es un problema ligado siempre a la característica
del amplificador diferencial. Lo tratamos ahora debido a que el
amplificador operacional es un amplificador diferencial cuando lo
estudiamos en lazo abierto.
A representa la ganancia diferencial del amplificador operacional. Si se hiciera el siguiente montaje
la salida Vo debería ser cero ya que
sin embargo, al llevarlo a la práctica se observa que Vo no es cero, y además al aumentar VCM aumenta también el valor de Vo.
Todo
esto nos obliga a replantearnos el caso ideal: ahora la salida se
podría expresar como AVi más algo que dependa de VCM que se podría
expresar en la forma...
donde K es una constante que se obtendría fácilmente haciendo que Vd=0 y midiendo Vo de manera que K=Vo/VCM. Todo esto lo podemos reescribir de nuevo de otra manera si entendemos el proceso de otra forma. Así, suponemos que Vo es debido a una tensión diferencial Vd entre los terminales y a una tensión en modo común VCM que es el nivel de tensión de referencia que tienen aplicados los dos terminales y sobre el que se superpone Vd. Ahora Vo será...
en donde podemos representar las tensiones aplicadas en la forma
Si tenemos un montaje diferencial resulta
en donde
a ese término habrá que añadirle un término en la forma GCMVCM.
Estos
términos, llamados en modo común, aparecen por problemas de simetría en
el circuito y los vamos a entender como un error del amplificador.
Nos interesa saber si los términos en modo común son grandes o no, si ACM influye
mucho o poco en la salida, o más aún, si es muy grande o muy pequeño
respecto al modo diferencial. En general sabemos que si ACM es grande el error será también grande y si ACM es muy pequeño entonces el amplificador no tendrá error. Por tanto ACM podría
ser un parámetro adecuado para conocer el error cometido debido al modo
común. Sin embargo, no es el más adecuado ya que para conocer su
influencia real hay que compararlo con el término AdVd.
Para conseguir un buen parámetro, definimos la RAZÓN DE RECHAZO AL MODO
COMÚN, que representaremos por CMRR, como el cociente entre la ganancia
en diferencial y en común...
dependerá de la calidad del aparato y dado que Gd>>GCM son de esperar valores altos de este parámetro, del orden de 105 ó 106. Para trabajar con valores más manejables redefinimos este parámetro expresando su valor en decibelios
este
parámetro suele tener valores mayores de 100 y cuanto mayor sea su
valor, mejores condiciones presentará el amplificador como amplificador
diferencial, teniendo mayor capacidad de rechazo de señales en modo
común. En amplificadores en lazo cerrado, valores típicos de CMRR son
del orden de 120, 130 dB.
Si
modelamos este error como algo externo al amplificador en la forma Vo =
GdVd + GCMVCM tendremos que añadir una fuente VCM en la entrada que
produzca a la salida la tensión aumentada GCMVCM, por ello...
Está claro entonces, que podemos modelar el error si en la entrada ponemos una tensión igual a VCM/CMR en la forma...
en la salida tendremos que
En este tipo de configuración este error no suele ser muy importante ya que CMR es mucho mayor que V.
Fuente:
http://amplificadoroperacional.blogspot.com/2010/06/razon-de-rechazo-al-modo-comun.html
Friday, July 5, 2013
Arduino uno esquematico
Posted by Juan Francisco | Friday, July 5, 2013 | Category:
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¿Qué es Arduino ?
Arduino es una herramienta para hacer que los ordenadores puedan sentir y controlar el mundo físico a través de tu ordenador personal. Es una plataforma de desarrollo de computación física (physical computing) de código abierto, basada en una placa con un sencillo microcontrolador y un entorno de desarrollo para crear software (programas) para la placa.
Puedes usar Arduino para crear objetos interactivos, leyendo datos de una gran variedad de interruptores y sensores y controlar multitud de tipos de luces, motores y otros actuadores físicos. Los proyecto de Arduino pueden ser autónomos o comunicarse con un programa (software) que se ejecute en tu ordenador (ej. Flash, Processing, MaxMSP). La placa puedes montarla tu mismo o comprarla ya lista para usar, y el software de desarrollo es abierto y lo puedes descargar gratis.
El lenguaje de programación de Arduino es una implementación de Wiring, una plataforma de computación física parecida, que a su vez se basa en Processing, un entorno de programación multimedia.
¿Por qué Arduino?
Hay muchos otros microcontroladores y plataformas con microcontroladores disponibles para la computación física. Parallax Basic Stamp, BX-24 de Netmedia, Phidgets, Handyboard del MIT, y muchos otros ofrecen funcionalidades similares. Todas estas herramientas organizan el complicado trabajo de programar un microcontrolador en paquetes fáciles de usar. Arduino, además de simplificar el proceso de trabajar con microcontroladores, ofrece algunas ventajas respecto a otros sistemas a profesores, estudiantes y amateurs:
Asequible - Las placas Arduino son más asequibles comparadas con otras plataformas de microcontroladores. La versión más cara de un modulo de Arduino puede ser montada a mano, e incluso ya montada cuesta bastante menos de 60€
Multi-Plataforma - El software de Arduino funciona en los sistemas operativos Windows, Macintosh OSX y Linux. La mayoría de los entornos para microcontroladores están limitados a Windows.
Entorno de programación simple y directo - El entorno de programación de Arduino es fácil de usar para principiantes y lo suficientemente flexible para los usuarios avanzados. Pensando en los profesores, Arduino está basado en el entorno de programación de Procesing con lo que el estudiante que aprenda a programar en este entorno se sentirá familiarizado con el entorno de desarrollo Arduino.
Software ampliable y de código abierto- El software Arduino esta publicado bajo una licencia libre y preparado para ser ampliado por programadores experimentados. El lenguaje puede ampliarse a través de librerías de C++, y si se está interesado en profundizar en los detalles técnicos, se puede dar el salto a la programación en el lenguaje AVR C en el que está basado. De igual modo se puede añadir directamente código en AVR C en tus programas si así lo deseas.
Hardware ampliable y de Código abierto - Arduino está basado en los microcontroladores ATMEGA168, ATMEGA328 y ATMEGA1280. Los planos de los módulos están publicados bajo licencia Creative Commons, por lo que diseñadores de circuitos con experiencia pueden hacer su propia versión del módulo, ampliándolo u optimizándolo. Incluso usuarios relativamente inexpertos pueden construir la versión para placa de desarrollo para entender cómo funciona y ahorrar algo de dinero.
http://arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf
Fuente: http://www.arduino.cc/es/
Monday, March 25, 2013
CIRCUITO TEMPORIZADOR DE TIEMPOS LARGOS
Posted by Juan Francisco | Monday, March 25, 2013 | Category:
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Este trimer permite obtener intervalos de hasta 10 minutos según la calidad del capacitor C1 que debe tener un mínimo de fugas. El ajuste del tiempo se efectúa con P1. Para rearmar el circuito es preciso desconectar momentáneamente la fuente de alimentación, y si estuviera por comenzar enseguida un nuevo ciclo, será conveniente cortocircuitar los terminales de C1 para descargarlo totalmente. El relé tiene una bobina de acuerdo con la tensión de la fuente de alimentación.
El instrumento puede ser un miliamperímetro de 0 - 1MA o un VUmetro común de 200mA. Según la intensidad de la señal de entrada, debe intercalarse un resistor de valor conveniente, en el circuito. La alimentación se efectúa con 12V o más. Para valores mayores, el resistor de 270 ohm debe aumentarse.
Esta es una configuración diferente de sirena que combina un multivibrador y un oscilador común. Para alimentar con 12V, cambie R1 y R3 por 10k y el transistor Q3 por un BD138 o TIP32 con disipador. El ajuste del funcionamiento se hace en P1 y P2. C3 determina el tono y los demás capacitores la frecuencia de modulación.
CIRCUITO SIRENA MODULADA CON LM389
Posted by Juan Francisco | | Category:
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Esta sirena modulada tiene por base un LM389 que, además de un amplificador completo, también incorpora 3 transistores independientes que son aprovechados en la elaboración del modulador. Los números junto a los transistores indican los pins correspondientes del LM389 que los contiene. Los dos potenciómetros sirven como controles de tono y modulación.
La frecuencia básica del sonido producido está determinada por C3 y C4. La frecuencia de modulación está dada por C1 y C2. La señal de baja intensidad debe aplicarse en una etapa amplificadora de potencia. La alimentación es de 5V ya que se usa un integrado TTL.
Los osciladores unijuntura modulan el ruido blanco aleatoriamente y producen el efecto de las olas que rompen, con buen volumen, en un parlante. La fuente debe ser simétrica y tenemos los siguientes ajustes: P1, P2 - profundidad de modulación, P3, P4 - frecuencia de las “olas”, P5 - ajuste del punto de funcionamiento del amplificador (volumen).
Este circuito encuentra aplicaciones en modelismo (ferromodelismo, nautimodelismo, etc.) y su frecuencia es controlada en P1. Los resistores de R3 a R6 tienen valores que dependen de la tensión de alimentación. Para 5 ó 6 volt son de 220 ohm, para 9V son de 330 ohm y para 12V de 560 ó 680 ohm. El electrolítico puede tener valores entre 1 y 10µF según la frecuencia deseada.
CIRCUITO SECUENCIAL ACTIVADO AL TACTO
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A cada toque en la placa sensible se apaga un led y se enciende el siguiente. Los leds pueden sustituirse por etapas de excitación de relés para el control de mayor potencia. Recordemos que este circuito no tiene protección contra rebotes que pueden hacer que las posiciones salten con más de un toque, lo que debe evitarse en determinados casos.
Los tiempos de accionamiento y los intervalos son determinados por C1 y C2 y ajustado en una buena banda mediante P1 y P2. Los valores de C1 y C2 pueden modificarse a voluntad, en la banda indicada para obtener el comportamiento deseado para el circuito. El relé es del tipo MC2 RC1 para 6V o, también, MC2 RC2.
CIRCUITO REFORZADOR DE SEÑALES DE RF
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Este circuito amplificando señales de AM y FM, mejora la recepción de las radios poco sensibles. La bobina de RF se prepara enrollando de 100 a 150 vueltas de alambre 28 en una varilla de ferrite de unos 2 cm de longitud y 0,6 cm de diámetro. Las conexiones deben ser cortas para evitar la producción de oscilaciones.
CIRCUITO REFORZADOR DE SEÑALES DE RADIO
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Este circuito puede usarse para reforzar las señales en la banda de AM, ondas cortas y hasta en la de FM. Las conexiones deben ser cortas y hechas con alambre blindado en la entrada y salida del circuito. Los capacitores son todos cerámicos.
CIRCUITO RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA (µA702)
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Este rectificador para señales pequeñas tiene salida nula cuando la tensión de entrada es positiva y tensión igual a la de entrada multiplicada por la relación R2/R1, cuando la tensión es negativa. La fuente debe ser simétrica y pueden ser experimentados diodos equivalentes a los indicados.
Esta radio funciona con baterías solares que proporcionan tensiones entre 0,5 y 2V. Los micrófonos deben ser magnéticos, de alta impedancia (2k o más). La bobina está enrollada en una varilla de ferrite de 1 cm de diámetro con alambre 28AWG.
La lámpara L1 de hasta 3A de corriente pulsa con una frecuencia determinada por el capacitor C3 y por el ajuste de P1. El SCR conectado a la lámpara debe tener disipador de calor, si la lámpara exigiera más de 500mA de corriente. La lámpara tiene tensión según la alimentación.
CIRCUITO PUERTA NOR TRANSISTORIZADA
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Se pueden agregar más entradas a esta puerta NOR (Nº 0) con 1 transistor. El led indica el estado de la salida en el colector del transistor, encenderá para el nivel alto. Este circuito también se recomienda para demostraciones, o sea, con finalidad didáctica.
CIRCUITO PUERTA NAND TRANSISTORIZADA
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Esta puerta NAND se alimenta con una tensión de 5 ó 6V y su disparo se efectúa con pulsos negativos de tensión. En el diagrama se tienen dos entradas, pero puede aumentarse el número.
La continuidad se verifica por el encendido del led que puede ser de cualquier clase. La corriente de prueba es sumamante baja, así que no es peligrosa para la integridad de los circuitos y componentes probados.
CIRCUITO PREAMPLIFICADOR UNIVERSAL
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Este preamplificador puede usarse con diversas fuentes de señales, con excelentes ganancias. Para micrófonos magnéticos de impedancia mediana y baja, fonocaptores magnéticos y captores de guitarra, R1 debe ser de 100k y para micrófonos de grabador (dinámicos), R1 debe ser de 220 a 470 ohms. El consumo de corriente es del orden de 1,5mA (sin señal de entrada).
CIRCUITO PREAMPLIFICADOR PARA MICROFONO IV
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El preamplificador del diagrama debe usarse con cápsulas de cristal o micrófonos de cristal, influirá el valor de C2 en la respuesta de frecuencia y de R1 en la adaptación de impedancias.
CIRCUITO PREAMPLIFICADOR PARA MICROFONO III
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Este preamplificador funciona con micrófono de alta impedancia porque entrega una señal de salida de impendancia de 50k aproximadamente. El transistor de efecto de campo puede ser cualquier equivalente del MFP102, si no se tiene éste.
CIRCUITO PREAMPLIFICADOR PARA MICROFONO II
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Este amplificador para micrófono es sugerido por la empresa National y usa la mitad de un circuito integrado LM387, con una ganancia de 52dB. El nivel de ruido es menor que -67dB y la distorsión armónica total es inferior a 0,1%. La sensibilidad de entrada es de 2mV para micrófonos o transductores de otros tipos de 200 ohm aproximadamente.
CIRCUITO PREAMPLIFICADOR PARA MICROFONO I
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Este circuito permite usar micrófonos dinámicos de impedancia relativamente baja, junto con amplificadores comunes que necesitan una señal de mayor intensidad en la entrada.
CIRCUITO PREAMPLIFICADOR DE ALTA Z
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El preamplificador presentado utiliza un transistor de efecto de campo común de juntura y presenta una elevadísima impedancia de entrada. La impedancia de salida es baja, del orden de las 15.
CIRCUITO PREAMPLIFICADOR CON TRANSISTORES
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Este preamplificador para micrófonos de alta y hasta de baja impedancia usa transistores PNP y se recomienda para configuraciones que tengan el positivo de la alimentación a masa. Los electrolíticos deben tener tensiones de trabajo de 16V, por lo menos. El transistor de entrada es el BC559 por su bajo nivel de ruido y alta ganancia. Alterando R2, la ganancia puede variarse.
CIRCUITO PREAMPLIFICADOR CON MEZCLADOR
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Este circuito presenta una impedancia elevada de entrada y puede aumentarse el número de entradas hasta un límite máximo de 10. La ganancia es excelente, permite la operación con fuentes de señales de poca intensidad. La salida es de baja impedancia, de 1k, con nivel suficiente para excitar la mayor parte de los amplificadores. Son esenciales las conexiones cortas y las entradas blindadas para evitar los zumbidos. Un resistor en serie con la fuente puede ayudar en el desacoplamiento y/o disminuir la tensión si se usaran más
de 12V.
Este circuito tiene una ganancia aproximada de 50dB y puede funcionar con fuentes de señales de impedancia alta y mediana. La salida es de baja impedancia y no es necesario usar una fuente simétrica.
Un generador de ruido blanco, formado por Q1, es la base de este generador de sonido de platillos que es disparado por un pulso positivo de entrada. La salida debe aplicarse a la entrada de un buen amplificador de audio. Este circuito puede servir de base para una excelente batería electrónica o bien como generador de ruidos.
CIRCUITO OSCILADOR TELEGRAFICO INTEGRADO
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La frecuencia de este oscilador es dada por R1, R2, R3 y por C1, C2 y C3, que pueden ser alterados en una buena banda de valores. P1 es el control de volumen, deberá usarse obligatoriamente un potenciómetro de alambre. S1 es el manipulador.
CIRCUITO OSCILADOR RECTANGULAR DE PRECISION
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El LM339 es un Quad-amplificador operacional de SGS, que opera como comparador de tensión en sus aplicaciones típicas. Este circuito trabajará en 100KHz, si se cambia el capacitor de 56pF (*) por uno de 75pF.
CIRCUITO OSCILADOR PARA ULTRASONIDO
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Este circuito produce una señal del orden de los 18kHz que puede reproducirse con un tweter común. El transformador es de salida de los empleados en radio a transistores. El parlante debe ser de 8. Si lo desea, cambiando los valores de C1 y C2, puede variar la frecuencia (mayor valor da una frecuencia menor y viceversa).
CIRCUITO OSCILADOR MODULADO - CMOS
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Este circuito produce oscilaciones rectangulares a intervalos. El 4011 oscila cuando por acción del 4069 (modulador) se lleva el pin 5 al nivel LO. Por lo tanto la frecuencia de modulación está determinada por el capacitor C1 de 220nF y la frecuencia de las oscilaciones por el capacitor C2 de 10nF. La alimentación puede estar entre 5 y 15V.
CIRCUITO OSCILADOR ASTABLE DE 1KHZ
Posted by Juan Francisco | | Category:
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La frecuencia de este circuito está dada por los valores de los componentes que forman las celdas “T”. Los capacitores C1, C2 y C3 deben estar en la relación: C1 = C2 = C3/2. La frecuencia está dada por la fórmula dada en el circuito y la alimentación debe ser simétrica. P1 ajusta la intensidad de la señal de salida y P2, el punto de oscilación. La señal de salida tiene forma senoidal.
Este oscilador de doble T con amplificador operacional produce señales en una banda de frecuencias que depende de los valores de los componentes usados. Junto al diagrama está la fórmula que se usa para determinar los valores de los componentes en función de la frecuencia. La fuente debe ser simétrica con tensión entre 9 y 15V.
CIRCUITO OSCILADOR DE RELAJACION MODULADO
Posted by Juan Francisco | | Category:
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La frecuencia de modulación está dada por C1 y controla con P1. La profundidad de modulación está dada por P2. P3 controla la tonalidad del sonido, que también depende de C4. Las dos salidas posibles de este circuito se muestran con formas de onda en diente de sierra.
Este circuito entrega un par de watt de sonido a un parlante de 8. Los transistores de salida deben montarse con un disipador de calor. La frecuencia se ajusta con P1 y también depende del valor de C1. El oscilador entra en operación al presionar S1.
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