Future Work

Seguidamente se exponen los vínculos que pueden encontrarse entre CE I y los temas II y III de Electrónica Analógica II donde:

• Tema II: Realimentación Negativa

2.2.1 Integración Vertical entre Circuitos Eléctricos I y el Tema II de Electrónica Analógica II.

El contenido “Método de análisis de los circuitos realimentados” del Tema II de esta asignatura, tiene particular relación con CE I dada por las conexiones serie o paralelos, leyes de Kirchhoff y de Ohm, conceptos de fuentes, teoremas de Thevenin, Norton y Miller, y Coeficientes de entrada y transferencia que se aplican en ella. Para reafirmar lo cual se propone la figura 2.11 y los anexos I y II.

Figura 2.11: Relación de Circuitos Eléctricos I con la realimentación negativa

Los amplificadores con realimentación negativa pueden ser construidos con amplificadores Operacionales, BJT o FET. En este tipo de circuitos, la señal de salida o una fracción de ella, es retroalimentada de manera continua al lado de entrada, y se resta de la señal de entrada creando una señal de error, que a su vez es corregida por el amplificador para producir la señal deseada.

Existen cuatro topologías básicas de circuitos realimentados ellas son:

9serie-paralelo. la red de realimentación forma un circuito serie con el voltaje de entrada; pero forma uno paralelo con el voltaje de salida.

9serie-serie. La red de realimentación forma un circuito serie con el voltaje de entrada y con el de salida.

9paralelo-paralelo. La red de retroalimentación está en paralelo tanto con el voltaje de entrada como con el de salida.

9paralelo-serie. la red de realimentación está en paralelo con el voltaje de entrada y en serie con el de salida.

Figura 2.12: Circuitos realimentados

En el método de análisis de estas redes se siguen pasos relacionados directamente con los contenidos conexión de resistores en serie y en paralelo para la identificación de las topologías antes mencionadas y para tomar en consideración la ganancia a lazo abierto haciendo las modificaciones que siguen:

9poner en cortocircuito a tierra el lado de realimentación en paralelo. De forma que no excita señal de voltaje hacia la red de realimentación.

9cortar el lado de realimentación en serie de forma que no exista señal de corriente hacia dicha red.

Estos pasos cumplen con la condición de que se trabaje con modelos de corriente directa, porque el resto del análisis y diseño de amplificadores realimentados se basa en modelos a frecuencias bajas, medias y altas. Observar figuras 2.11 y 2.12.

Es de destacar la importancia de la aplicación del teorema de Miller a estos casos. Para ubicar los transistores en el punto de operación se procede con los mismos contenidos de CE I que para los circuitos de polarización.

2.2.2 Integración Vertical de Circuitos Eléctricos I con el Tema III de Electrónica Analógica II.

Los siguientes contenidos tienen vínculo con Circuitos Eléctricos I

• Características fundamentales del amplificador Diferencial

Los aspectos “Características fundamentales del amplificador diferencial. Circuitos clásicos. Cálculo de los parámetros que lo distinguen”. Forman parte del tema III de Electrónica Analógica II y se relacionan con CE I a través de los conceptos de fuentes y las Leyes de Kirchhoff y Ohm. Como aparece en la figura 2.13 y el anexo I.

Figura 2.13: Relación de Circuitos Eléctricos I con los amplificadores diferenciales

En un amplificador diferencial con BJT, por lo general se utiliza un par acoplado por emisor. Las corrientes de polarización deben ser tales que los transistores funcionen en las regiones activas. El circuito de polarización de CD puede tener en los emisores una fuente de corriente constante. Véase Figura 2.13, 2.14 y 2.15.

Al aplicar LKV alrededor del lazo formado por los dos voltajes de entrada y las dos uniones base-emisor, que combinadas con expresiones propias de los transistores, algunas suposiciones, algunos artificios matemáticos y la LKC en el terminal del emisor de los transistores dan como resultado las expresiones propias de los amplificadores diferenciales.

Figura 2.14: Amplificadores Diferenciales.

Dentro del mismo tema de Electrónica Analógica II “El amplificador operacional” se realiza el “Estudio de circuitos Típicos” que se dedica al análisis de las principales características del amplificador operacional. Así en varios circuitos típicos se aplican los conceptos de coeficientes de entrada y transferencia, leyes de Kirchhoff y Ohm y

Amplificadores Operacionales estudiados en Circuitos Eléctricos I que se repiten en los ejemplos mostrados a continuación. El resto, aunque son muy interesantes, no se tratarán en este trabajo porque no constituyen puntos de encuentro entre estas dos asignaturas. Observe el resumen de la figura 2.15 y los anexos I y II.

Figura 2.15: Relación de Circuitos Eléctricos I con Amplificadores Operacionales

El comparador con amplificador operacional se basa en el modelo equivalente de la estructura interna de este dispositivo. Para calcular la tensión de salida es suficiente aplicar una LKV en la malla central para obtener el valor del voltaje de entrada y como no hay realimentación, después se multiplica el resultado por la ganancia a lazo abierto.

Figura 2.16: Circuito y Modelo Equivalentes del Amplificador Operacional Ideal

En el seguidor de voltaje se aplica la realimentación negativa entre el terminal inversor y el de salida, al representarlo en el modelo equivalente de la estructura interna del amplificador operacional queda un lazo LKV en la malla central. En este contenido de Electrónica Analógica II, se amplía el uso de esta aplicación a los circuitos de corriente alterna, sin otro tipo de análisis.

En la configuración como amplificador inversor, como en el modelo del amplificador operacional el terminal no inversor está conectado a tierra siendo este punto el extremo positivo de la rama formada además por el voltaje inversor y la resistencia de entrada. Simplemente para el análisis del amplificador inversor hace falta conocer la Ley de Ohm y las características del Amplificador Operacional Ideal estudiadas en Circuitos Eléctricos I.

La configuración no inversora se conforma aplicando el voltaje de la señal de entrada al terminal no inversor y realimentando la salida hacia el extremo inversor a través de un divisor de voltaje resistivo. Se utiliza para obtener ganancias mayores que uno sin inversión del signo de la señal original.

En el amplificador operacional sumador se realimenta el voltaje de salida hacia el terminal inversor y a este nodo se unen las ramas de los voltajes que se quieran sumar en serie con sus respectivas resistencias.

Amplificador restador, en él se realimenta el voltaje de salida en el extremo inversor y a este se le aplica el voltaje que se desea restar. El voltaje al que se le va a sustraer se aplica al terminal no inversor a través de un divisor de tensión. Estos aspectos se pueden deducir del análisis a partir de la figura 2.16