Electrónica análoga. Alfredo José Constaín Aragón. Читать онлайн. Newlib. NEWLIB.NET

Автор: Alfredo José Constaín Aragón
Издательство: Bookwire
Серия:
Жанр произведения: Математика
Год издания: 0
isbn: 9789588939551
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de entrada. Comprenden:

       Diodos de precisión

       Recortadores

       Restauradores

       Rectificadores

       Detectores de pico

       Muestreo y mantenimiento

       Limitadores

       Puentes

       Modificadores de signo

       Multiplexadores

       Valor absoluto

       Circuitos de procesamiento térmico

      Los circuitos de acondicionamiento de señal son circuitos que alteran las relaciones de una señal de entrada con respecto al tiempo, comprenden:

       Integradores

       Diferenciadores

       Logarítmicos

       Multiplicadores y Divisores

       Fuentes de voltaje

       Fuentes de corriente

       Técnicas de flotamiento

       Filtros activos

      Los circuitos amplificadores son circuitos que magnifican de manera controlada una señal de entrada, comprenden:

       Básicos

       Especiales

       Técnicas de aislamiento y guarda

       Técnicas de Autoelevamiento (Bootstrapping)

       Mejoramiento de salida (Output boosting)

      Los circuitos generadores de señal son circuitos que, a partir de un voltaje directo, producen ondas de diversa característica, comprenden:

       Onda senoidal

       Onda cuadrada

       Onda triangular

       Onda rampa

       Osciladores especiales

       Moduladores

      1.1.6 Interface, Ganancia de voltaje y Barrido de señal

      Se denomina “Interface” (Interfacing) a la técnica que permite interconectar etapas en un diseño análogo sin que haya pérdidas de voltaje apreciables, o por lo menos estas pueden ser calculadas en avance. Para establecer un cálculo apropiado de las pedidas por interface, se deben plantear criterios de “resistencia de entrada” compatibles con el valor de la Ganancia de voltaje esperada{7} (Figura 1.14).

      La Ganancia de voltaje es la “figura de mérito” más importante de un circuito análogo, pues mide la proporción en la cual una señal de entrada será magnificada a la salida:

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      Tradicionalmente, se le da igual importancia a la Ganancia de voltaje y a la Ganancia de corriente:

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      Sin embargo, dado que los transistores bipolares (BJT) son especialmente sensibles a la corriente de mando, se prefiere mantener baja a priori la Ganancia de corriente, y jugar con valores convenientes (a veces altos) de la Ganancia de voltaje{8}.

      Un parámetro importante es el llamado “barrido” u oscilación (Voltaje pico a pico) de la señal en entrada y salida. En los diseños análogos es un dato importante puesto que, en la salida, las condiciones de la resistencia de utilización establecerá una demanda dada de “barrido” (de acuerdo con la potencia que se vaya a manejar), por eso la forma de considerar como se “empaqueta” ese barrido será un concepto útil en los diseños que realicen los ingenieros del campo de la electrónica (Figura 1.15).

      En general, los procedimientos de interface deben ser cuidadosamente estudiados, ya que ellos pueden derivar en esquemas complejos, que deben evitarse. Es muy importante recordar que un buen diseño se basa antes que nada sobre el concepto de suficiencia, menor costo, mayor simplicidad y optimización de los montajes.

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      1.1.7 Fuentes de voltaje y fuentes de corriente

      Un tema importante en el estudio de circuitos eléctricos es el de los manantiales de potencia eléctrica, básicos en el diseño elemental de los circuitos electrónicos. Para facilitar su comprensión y análisis se acude a los teoremas básicos de redes para estas fuentes: Fuentes de voltaje (Thevenin) y Fuentes de corriente (Norton).

      1.1.7.1 Fuente de voltaje

      Son manantiales de energía eléctrica que suministran como señal útil un voltaje, es decir, que su definición sea independiente del valor de la resistencia de carga (Figura 1.16).

      Para que el voltaje vs pueda ser impreso en RL sin que importe el valor de esta carga, es necesario que rs<<RL. Esto se puede ver matemáticamente mediante el siguiente divisor de tensión, en el que el voltaje VRL sobre RL es independiente de rs:

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      Desde el punto de vista circuital es conveniente representar la fuente por un esquema Thevenin, ya que este modelo usa un manantial de voltaje. Debe notarse, sin embargo, que dicho teorema permite representar también casos en los que por el contrario rs>>RL, en cuyo caso el voltaje sobre la carga no será independiente de rs.

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      1.1.7.2 Fuente de corriente

      Son manantiales de energía eléctrica que suministran como señal útil un voltaje, es decir que su definición sea independiente del valor de la resistencia de carga (Figura 1.17).

      Para que la corriente is(t) pueda ser impresa en RL sin que importe el valor de esta carga, es necesario que rs> >RL. Esto se puede ver matemáticamente mediante el siguiente divisor de corriente, en el que la corriente iRL sobre RL es independiente de rs:

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      Desde el punto de vista circuital es conveniente representar la fuente por un esquema Norton, ya que este modelo usa un manantial de Corriente. Debe notarse, sin embargo, que dicho teorema permite representar también casos en los que por el contrario rs<<RL, en cuyo caso la corriente sobre la carga no será independiente de rs.

      Esto nos lleva a postular una proposición que es sencilla pero que su cabal compresión ahorra muchos problemas en la práctica del diseño electrónico:

      Las fuentes de corriente estrictamente no existen{9}, son en realidad fuentes de voltaje de alta resistencia.

      1.1.8 Transductores y cargas

      La gran mayoría de circuitos comienzan en un transductor (que traduce un tipo de energía en otro, normalmente en energía eléctrica u óptica para el caso de la instrumentación electrónica) y terminan en una carga (Figura 1.18).

      El transductor es el dispositivo que genera una señal de entrada y se puede modelar como una fuente de voltaje de baja impedancia o una fuente de voltaje de alta impedancia (generador de corriente). Sea como fuere, la característica más importante de un transductor es su “fuerza inherente”, o sea, si es “fuerte” o si por el contrario es “débil”. Esta cualidad se mide en el voltaje del transductor.