Saber Electronica 4.pdf

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    01-Dec-2015

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<ul><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>RELE DE SOBRETEMPERATURA</p><p>El circuito puede ser usado como alar-ma de temperatura, pues el rel dispa-ra cuando la temperatura sobrepasacierto valor ajustado en P1. Una posi-bilidad de uso interesante es como ter-mostato en el control de estufas, casoen el que usaremos los contactos NCdel rel. El NTC usado debe tener unaresistencia a la temperatura ambiental(o normal en el ajuste) de 10k a20k. Para valores ms altos, se pue-de alterar P1 para 100k o incluso220k, segn el sensor elegido.</p><p>"FOTORRELE DE ACCION POSITIVA</p><p>El circuito dispara el rel cuando inci-de luz en el fotosensor, que es un LDR(fotorresistor) comn.La sensibilidad del circuito se ajustacon P1. Para pequeos grados de ilu-minacin, P1 puede aumentarse hasta220k. Se ajusta P1 hasta el momen-to en que el rel queda listo a disparar,as se obtiene mayor sensibilidad. Lacarga mxima controlada depende delos contactos del rel, en este caso de2A.</p><p>"FOTORRELE DE ACCION NEGATIVA</p><p>El circuito dispara cuando la luz dejade incidir en el LDR. La sensibilidad seajusta con P1, cuyo valor debe estarcercano al de la resistencia presenta-da por el sensor en las condiciones deiluminacin normal.Una fuente bien estabilizada, as comoel montaje del LDR en un tubo, evitanproblemas de inestabilidad.</p><p>Circuitos Electrnicos 4 1</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>2 Circuitos Electrnicos 4</p><p>RELE ACTIVADO POR LIQUIDO O HUMEDAD</p><p>Con este circuito se consigue el accio-namiento de un rel cuando circulauna corriente pequea en el sensor.Este sensor puede estar formado pordos varetas conductoras en contactocon un lquido. En presencia del lqui-do el rel cierra sus contactos. El ajus-te del punto de funcionamiento, quedepende de su resistencia, se hacepor el potencimetro P1. Su valor pue-de reducirse si el sensor trabaja con l-quidos de conductividad elevada, co-mo por ejemplo agua de ro o de mar.</p><p>RELE DE SOBRETENSIONEl circuito indicado activa el rel cuan-do la tensin de entrada sobrepasaun cierto valor ajustado por el poten-cimetro P1. El valor de R1 se calculacon aproximacin en funcin del valorde la tensin normal de entrada, serdel orden de 2k para cada volt. As,si la tensin normal de entrada fuerade 100V, el resistor ser de 100 x 2 =200k. El diodo zner puede tener va-lores en una faja relativamente ampliade valores, entre 3V3 y 7V2, siemprecon disipacin del orden de 400mW.</p><p>RELE DE SUBTENSIONEste circuito es anlogo al anterior,pero opera cuando la tensin cae pordebajo de un valor fijado por el ajustede P1. El valor de R1 se calcula conaproximacin del mismo modo que enel circuito anterior. Debemos observarque la disipacin de este resistor debeser de 1/8W hasta una tensin de en-trada de hasta unos 30V. El znerusado tambin puede tener tensionesen la faja de 3V3 a 7V2, depender sueleccin de la faja de tensiones de en-trada.</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>TIMER DE INTERVALOS LARGOS</p><p>Este circuito proporciona una tempori-zacin que depende del valor de C. Para cada segundo de temporizacinprecisamos de 17nF, valor que debeser tomado como base para los clcu-los de temporizaciones en la prctica. La llave Reset descarga el capacitor,para que la temporizacin tenga co-mienzo con una carga nula en estecomponente.</p><p>DETECTOR DE PASAJE POR CERO</p><p>El circuito produce pulsos de salidacuando la tensin de entrada pasa porcero, ya sea en la subida, ya sea en labajada del valor. Este circuito tiene un tiempo de propa-gacin del orden de 200ns, y un fanoutde 3 para cargas TTL. Puede ser em-pleado en circuitos de instrumenta-cin.</p><p>AMPLIFICADOR PARA TRANSDUCTOR </p><p>PIEZOELECTRICO</p><p>Este circuito es indicado para trans-ductores piezoelctricos y tiene uncorte de baja frecuencia determinadopor R1 y C1.</p><p>Circuitos Electrnicos 4 3</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>4 Circuitos Electrnicos 4</p><p>SENSOR DE TEMPERATURA</p><p>El sensor de este circuito es un tran-sistor del tipo 2N2646 o equivalente, yen R3 se hace el ajuste para obtenerla tensin de salida de cero volt conuna temperatura de 0C. El trim-pot R6 sirve para ajustar la sali-da de modo de que haya una varia-cin de 100mV/C.</p><p>AMPLIFICADOR PARAFOTODIODO</p><p>El circuito emplea solamente dos com-ponentes, adems del diodo fotosen-sor. La ganancia est dada por el productode Ib (corriente en el sensor) por el va-lor del resistor R1.</p><p>AMPLIFICADOR PARAFOTODIODO (II)</p><p>En este circuito tenemos una gananciade 10V/mA, y la tensin en el fotodio-do es menor que 3mV, se reducen aslas corrientes de fuga. </p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>SEGUIDOR DE TENSIONDE ALTA IMPEDANCIA</p><p>La base de este circuito es el integra-do LM102 y como se trata de un se-guidor de tensin, la ganancia es uni-taria. </p><p>CONVERSOR LOGARITMICO </p><p>COMPENSADO DE TEMPERATURA</p><p>Este circuito opera con unacorriente de entrada de10nA a 1mA y tiene unasensibilidad de 1V por d-cada. El resistor R3 deter-mina la corriente para elpasaje por cero con unasalida de 10A. Se usandos amplificadores opera-cionales, y el sensor es deltipo Q81 o equivalente.</p><p>EXTRACTOR DE RAIZ CUADRADA</p><p>La tensin de salida de estecircuito es proporcional a laraz cuadrada de la tensinde entrada. Indicado paraaplicaciones en instrumen-tacin, tiene por base 3 am-plificadores operacionales.Observe que tenemos queusar un par de transistoresapareados, Q3 y Q4 quepueden ser el par BC548 yBC558, o TIP29 y TIP30 in-distintamente.</p><p>Circuitos Electrnicos 4 5</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>6 Circuitos Electrnicos 4</p><p>MULTIPLICADOR / DIVISOR</p><p>Este circuito proporciona unasalida que es directamenteproporcional al producto deE1 por E3 e inversamenteproporcional a E2, realiza aslas operaciones de multiplica-cin y divisin, segn la fr-mula indicada junto al diagra-ma (note que utilizamos lanotacin E o V indistinta-mente, para denotar una ten-sin). En este circuito, entre-tanto, E1 y E2 deben tenertensiones positivas o nulas.</p><p>GENERADOR CUBICO</p><p>Aqu tenemos una tensin desalida que es directamenteproporcional al cubo de latensin de entrada.En esta configuracin seusan cuatro amplificadoresoperacionales y est indicadapara aplicaciones en instru-mentacin y computadoresanalgicos.</p><p>GENERADOR LOG - RAPIDO</p><p>El circuito proporciona unasalida proporcional al logarit-mo de la tensin de entrada,sentido indicado para aplica-ciones en instrumentacin,control y computadoras anal-gicas.</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>GENERADOR ANTI-LOG</p><p>Este circuito proporciona unatensin de salida proporcionalal anti-logaritmo de la tensinde entrada. Como los circuitos anteriores,est indicado para instrumen-tacin, control y computacinanalgica.El sensor es el mismo delproyecto anterior y se usandos amplificadores operacio-nales LM101A o equivalen-tes.</p><p>AMPLIFICADOR PARA INSTRUMENTACION </p><p>CON GANANCIA VARIABLEEste proyecto utiliza cuatro amplifica-dores operacionales y posee gananciade tensin ajustable por medio del re-sistor R6, que puede asumir valoresen la banda de 10k a 3m. La ga-nancia est dada por la expresin:Ganancia = 10-4 . R6Observe la necesidad de usar resisto-res de precisin a fin de garantizar unalto rechazo en modo comn.</p><p>AMPLIFICADOR PARA INSTRUMENTACION I</p><p>Este amplificador tiene una banda deoperacin en modo comn de 100-0-100V y utiliza dos amplificadores ope-racionales del tipo LM101A.La ganancia est dada por la relacinde valores entre R7 y R6 y los resisto-res usados deben mantener las rela-ciones indicadas en el diagrama.El acoplamiento correcto de los valo-res indicados con asterisco determinael rechazo en modo comn.</p><p>Circuitos Electrnicos 4 7</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>8 Circuitos Electrnicos 4</p><p>AMPLIFICADOR PARA INSTRUMENTACION II</p><p>Este circuito tambin opera conuna tensin de 100-0-100V deentrada, pero tiene por base 3amplificadores operacionales.Los resistores marcados con as-teriscos deben acoplarse de mo-do de garantizar un buen recha-zo en modo comn. Los dems resistores debenmantener las relaciones indica-das en el diagrama.</p><p>AMPLIFICADOR DE ALTA IMPEDANCIA PARA INSTRUMENTACION</p><p>Este amplificador para instru-mentacin presenta una elevad-sima impedancia de entrada y suganancia est determinada porla expresin en el mismo diagra-ma.Observe la necesidad de utilizarresistores de precisin para elcorrecto acoplamiento de carac-tersticas entre las dos ramas delcircuito.</p><p>AMPLIFICADOR EN PUENTE I</p><p>El amplificador que muestra la figurapuede utilizarse con cualquier sensorresistivo con resistencia de 1k y secaracteriza por la existencia de unacompensacin de ruido.R5 debe ser variable, pudiendo serayudado para un mejor rechazo enmodo comn. R8 determina la ga-nancia del circuito.</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>AMPLIFICA-DOR </p><p>EN PUENTE II</p><p>Este circuito tam-bin es para senso-res resistivos pre-senta caractersticasdadas por las frmu-las del mismo dia-grama.Esta frmulas permi-ten determinar losvalores de R1 y R2,que dependen delos sensores y de laganancia deseada.</p><p>DIODO DE PRECISION</p><p>Este circuito tiene por base un nicoamplificador operacional (LM101A).</p><p>SEGADOR DE PRECISION</p><p>Con un nico amplificador operacionalLM101A se puede elaborar un sega-dor de precisin. Para esta aplicacin,la fuente de tensin de referencia de-be tener una impedancia de entradamenor que 200, si fuera usado D2.Queremos recordarle que, en todosestos circuitos, la no indicacin de lafuente de alimentacin se hace parasimplificar los dibujos, pero todas de-ben ser simtricas, salvo indicacincontraria.</p><p>Circuitos Electrnicos 4 9</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>10 Circuitos Electrnicos 4</p><p>RECTIFICADOR RAPIDODE MEDIA ONDA</p><p>El circuito est indicado para aplica-ciones en instrumentacin y proporcio-na una rectificacin de media onda aseales de frecuencias relativamenteelevadas.Los diodos D1 y D2 pueden reempla-zarse por equivalentes, como losIN4148. Observe la necesidad del usode resistores de precisin en esta apli-cacin.</p><p>CONVERSORC.A./C.C. </p><p>DE PRECISIONEl circuito acta con-virtiendo la frecuenciade una seal de en-trada en una tensin. Se utilizan dos ampli-ficadores operaciona-les LM101A y los re-sistores principalesson de 1% de toleran-cia.</p><p>DETECTOR DEPICO</p><p>El detector de pico secaracteriza por LowDrift, siendo, por lotanto, ideal para apli-caciones en instru-mentacin.</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>AMPLIFICADOR DE VALOR ABSOLUTO</p><p>Este interesante circuito proporcionauna tensin de salida positiva propor-cional al valor absoluto de la tensinde entrada. En otras palabras, la ten-sin de salida ser siempre positiva,sin importar si la de entrada es positi-va o negativa. Se utilizan tres amplifi-cadores operacionales, siendo uno deellos para la amplificacin de las sea-les positivas y otro para las negativas.El tercero se usa para indicar la polari-dad de la seal de entrada.La ganancia de este amplificador estdada por R1 y R2.</p><p>CIRCUITO DE MUESTREO Y RETENCIONEl circuito retiene un valor de tensin en el capacitor (quedeber ser de policarbonato para evitar fugas) que se mani-fiesta en la salida del circuito bajo control del transistor deefecto de campo. Dentro de las aplicaciones sugeridas paraeste circuito tenemos los instrumentos digitales, donde losmuestreos sucesivos de tensiones se convierten en valoresdigitales o frecuencias para operacin lgica.</p><p>MUESTREO Y RETENCION II</p><p>Otro circuito interesante de muestreo yretencin aparece en la figura 14. Estecircuito es ms elaborado que el ante-rior, y el capacitor tambin deber serde policarbonato para evitar las varia-ciones de tensin por fugas entre losmuestreos.</p><p>Circuitos Electrnicos 4 11</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>12 Circuitos Electrnicos 4</p><p>INTEGRADOR ESTABLE</p><p>Este circuito presenta un bajo desvode caractersticas con el tiempo defuncionamiento (menor que 500V/sen la banda de -55+C a +125+C) ytiene por base un amplificador opera-cional del tipo LM108. Los transistoresde efecto de campo utilizados en estecircuito no deben tener diodos inter-nos de proteccin.</p><p>SUMADORRAPIDO</p><p>El circuito presen-ta una baja co-rriente de entradapara una bandade frecuencias deoperacin de250kHz, con se-ales intensas, y3,5MHz, con se-ales dbiles.</p><p>INTEGRADORRAPIDO</p><p>Este integrador tam-bin presenta carac-tersticas de baja co-rriente de entrada.</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>FILTRO DE RECHAZO CON Q</p><p>AJUSTABLEEl circuito indicado tienesus caractersticas dadaspor las frmulas junto aldiagrama. El factor Q seajusta a travs de R4. Ob-serve las relaciones quedebern mantenerse entrelos valores de los resisto-res, dadas por las frmulasjunto al diagrama. </p><p>MEDIDOR DE INTENSIDAD SONORA</p><p>Para captar los sonidos, operndoloscomo micrfono, usamos un parlante yun transformador. El transformador ga-rantiza una impedancia mayor para elsistema, de acuerdo con las caracte-rsticas de la etapa siguiente.La seal se aplica a la entrada de unamplificador operacional de alta ga-nancia, como el tipo 741. En un circui-to sin realimentacin, este amplificadortiene una ganancia del orden de100.000 veces, lo que garantiza unaexcelente sensibilidad para el medidor.</p><p>FILTRO PASABANDAEn este tipo de filtro tenemos el pasajede seales de una banda especfica defrecuencias, con el rechazo de sealesde todas las otras frecuencias que noestn en esta banda. El equivalente pa-sivo ms comn hace uso de un induc-tor y un capacitor (LC), pero en las bajasfrecuencias el proyecto se vuelve difcilen vista de la necesidad de grandes in-ductores. Este circuito es recomendadopara aplicaciones que exijan factores Qmenores que 10 y ganancia ligeramentemayor que la raz cuadrada del factor Q. </p><p>Circuitos Electrnicos 4 13</p></li><li><p>MM O N TO N T A J E SA J E S D ED E EE L E C T R O N I C AL E C T R O N I C A</p><p>14 Circuitos Electrnicos 4</p><p>FILTRO CONSEGUIDOR DE TENSION</p><p>En este circuito los capacitorespresentan un efecto muy peque-o en las bajas frecuencias, loque tiene como resultado unarespuesta plana en esta regindel espectro. Mientras tanto, enlas altas frecuencias, los capaci-tores desvan separadamente laseal hacia puntos de baja impe-</p><p>dancia, lo que hace que la respuesta caiga. Un filtro de dos etapas hace que la respuesta en las altas fre-cuencias caiga con el cuadrado de la frecuencia, de ah el nombre de filtro de segundo orden para esta confi-guracin. La respuesta comienza plana en las frecuencias ms bajas para caer despus con atenuacin de12dB por octava, inicialmente, o 40dB por dcada, pasada la frecuencia de corte.</p><p>FILTRO PASA-ALTOSEl simple cambio de posiciones entrelos resistores y los capacitores nos lle-va al filtro pasa-altos mostrado en la fi-gura 23. La ganancia y banda pasanteson los mismos de la versin anterior.</p><p>1R1 = R2 = ____________</p><p>2 . p . R . C1</p><p>R1 = R2 = _____________________6,28 . 1500 . 0,01 . 10-6</p><p>R1 = R2...</p></li></ul>