Configuraciones Clave de Circuitos Electrónicos

Comparador Inversor

Entrada por el terminal inversor. La realimentación se realiza de forma asimétrica. La salida Vo es +Vsat si Vi < Vr y -Vsat si Vi > Vr.

(Nota: El comparador no inversor tiene la condición de salida opuesta).

Comparador Inversor con Histéresis

Configuración con R1 al terminal no inversor (+) y realimentación R2 también al terminal no inversor (+). La corriente I = (Vrf - Vo) / (R1 + R2). La tensión en el terminal no inversor es V+ = Vrf - I*R1 = Vrf + (Vo - Vrf) * R1 / (R1 + R2). La tensión V se mueve en el intervalo de valores entre los que se mueve la tensión de entrada V = Vi - Vil, siendo Vi y Vil las tensiones de entrada para las cuales cambia Vo (puntos de conmutación o umbrales de histéresis).

(Nota: El comparador no inversor con histéresis tiene la condición de salida opuesta).

Comparador Ventana

Circuito formado por dos comparadores inversores unidos a un sumador *(-1). La salida se activa cuando la tensión de entrada Vi está comprendida en un intervalo (Vlrf, Vrf). Con R1=R2=R3=R4, la salida es Vo = V2 - V1.

• Si Vi < Vlrf: V1 y V2 = +Vsat, Vo = 0.
• Si Vi > Vrf: V1 y V2 = -Vsat.
• Si Vlrf < Vi < Vrf: Vo = 2Vsat.

Rectificador Media Onda

Configuración básica con un diodo en serie con una resistencia o usando un superdiodo (con A.O.).

• Si Vi > 0: Vo = Vi.
• Si Vi < 0: Vo = 0.

Para que este circuito funcione, es necesario que la tensión sea superior al umbral entre Vp (diodo) y la ganancia en lazo abierto.

Otro Rectificador (Onda Completa?)

Configuración con dos diodos.

• Si Vi > 0: D1-OFF, D2-ON, Vo = 0.
• Si Vi < 0: D1-ON, D2-OFF, Vo = -Vi.

Rectificador de Precisión

Circuito que utiliza un Amplificador Operacional para rectificar señales de bajo voltaje. La salida es Vo = (Rl / R1) * Vii. Si hacemos Rl = R1, entonces Vo = Vii.

Detector de Pico

Circuito con un diodo en serie con un condensador (C) en paralelo con una resistencia (R). Si Vi > 0, Vo > 0; el diodo conducirá, cargando el condensador hasta alcanzar el valor de pico de la señal de entrada.

Para Vi > 0 inferior a la tensión ya almacenada en el condensador (el valor de pico anterior), el Amplificador Operacional (A.O.) vería una entrada negativa, por lo tanto, el diodo no conduce y la tensión de salida sería la del condensador.

Limitador

Circuito con R2 en realimentación y un diodo en paralelo (con R2?). Podemos poner una pila en serie con el diodo, limitando así la salida al valor que deseamos. El circuito descrito es un limitador positivo, pero si le damos la vuelta al diodo obtenemos un limitador negativo.

Limitador Doble

Similar al limitador simple, pero en vez de un diodo hay dos diodos Zener enfrentados. La salida Vo es proporcional a Vi dentro de los límites establecidos por los Zener.

Oscilador Senoidal

Genera tensión variable sin necesidad de una entrada de tensión variable. Consta de dos partes principales: 1- Una red de realimentación, y 2- Un amplificador. El amplificador deberá tener una impedancia de entrada (Zin) elevada, por ello se utilizan más los FET y el A.O. Para que el circuito oscile, será necesario que la ganancia del amplificador alcance un valor mínimo (condición de Barkhausen).

Oscilador LC

También conocidos como osciladores sintonizados. Trabajan a altas frecuencias ya que se basan en el fenómeno de la resonancia. La frecuencia de oscilación coincidirá con la frecuencia de resonancia del circuito LC y su valor será f = 1 / (2 * pi * √(LC)). El oscilador LC tiene dos configuraciones principales (Colpitts y Hartley).

Oscilador de Cristal

La frecuencia de funcionamiento variará típicamente entre 4 kHz y 10 MHz. Para mejorar la estabilidad en frecuencia, se utilizan cristales de cuarzo en lugar de inductores (L) y condensadores (C) en la red de realimentación.

Multivibrador Astable

En este circuito obtenemos una señal rectangular, cuyos valores máximo y mínimo vendrán limitados por los diodos Zener en oposición de fase. En el terminal no inversor (+) tendremos un divisor de tensión, donde Vr será proporcional a la tensión de salida. En el terminal inversor (-) tendremos una red RC para la carga y descarga del condensador, lo que determina la frecuencia de oscilación.