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El Amplificador Operacional (3). Análisis de circuitos


Etapas de un Amplificador Operacional típico

En entradas anteriores: Al A.O. (1). Principios básicos y El A.O. (2). Más usos y aplicaciones ya vimos cómo este circuito integrado da mucho juego en el diseño de diversos circuitos en electrónica. Ésta, por el momento, será la última entrega sobre el  A.O.

En el Canal Virtualedues de youtube han elaborado un gran trabajo, consistente en una serie de tutoriales orientados al conocimiento del funcionamiento y aplicaciones del Amplificador Operacional. Son muchos, pero que muchos videos; y en cada uno de ellos se muestra una aplicación o solución a problema planteado. Aquí sólo te damos acceso a las tres series de Listas de reproducción sobre Amplificadores Operacionales de ese Canal Virtualedues. Aprovéchalo; no tiene desperdicio:

Amplificadores Operacionales. Vídeos 1 – 50

 

Amplificadores Operacionales. Vídeos 51 – 100

 

Amplificadores Operacionales. Vídeos 101 – 150

 

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[
clic sobre la imagen para acceder a multitud de circuitos prácticos con AO]

Los fusibles (esos que parecen tan poca cosa)

Como complemento a la serie de post dedicados a las fuentes de alimentación de corriente continua lineales ya publicados, pero también como tema general que icluye a también a la electricidad (y no sólo a la electrónica), vamos a hablar de los fusibles, esos pequeños dispositivos de seguridad en apariencia tan sencillos y de los que pocas veces se habla.

Los fusibles tradicionalmente eran dispositivos que teníann mucha importancia, ya que -al fundirse y desconectar con ello el resto del circuito- evitaban males mayores al resto de la instalación eléctrica o circuito.  Claro que, había que sustituir el fundido por otro nuevo, pero eso era fácil. Un fusible parece (y realmente no es que tenga mucho misterio) poca cosa, pero en su diseño influyen muchos parámetros y tecnologías: sólo hay que darse cuenta que se fabrican fusibles lentos, rápidos, que soportan vibraciones, específicos para instalaciones de alta o baja tensión, para vehículos, incluso los hay "rearmables"… y todo ello garantizando que van a proteger según determinada gráfica -por cierto, lo lineal- que hemos de tener en cuenta y no sólo la Intensidad Nominal que principalmente los caracteriza.


Aspecto de algunos fusibles

Vamos a echarle un vistazo, de la mano del  canal Electronica FP, a lo que hay que saber de fusibles a nivel electrónica, automoción, electrotecnia, tecnología, electricidad y mantenimiento eléctrico. Son súper fáciles, pero hay que saber unos truquillos para sentirse seguro con ellos. A continuación te contaremos de los fusibles:

  • ¿Por qué se van?
  • ¿Cuándo se que están rotos con el polímetro?
  • ¿Cómo se cambian?
  • ¿Cómo sé cuál tengo que sustituir?
  • ¿Puedo sustituirlo por un fusible de otra tensión y mismo amperaje?
  • Tipos de fusibles
  • ¿Qué diferencia hay entre fusibles rápidos y lentos? (Slow y fast blow fuse)
  • ¿Qué es eso de los fusible térmicos?
  • ¿Y los fusibles electrónicos?
  • ¿Qué hago si no sé de cuánto era el fusible?

 

 

Algunos fusibles usados en electrónica
y fusibles PPTC

Los nuevos fusibles Poliswitch, PPTC, se recuperan o resetean por si solos al cesar la sobrecarga en la placa.

 

Aspecto de los fusibles según su estado

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Reguladores de tensión en una FA de cc lineal

Seguimos en este post explicando las etapas de una fuente de alimentación de corriente continua (FA de cc) lineal que, por si quieres repasar, te mostramos los enlaces con lo visto hasta ahora:

 


Etapas de una FA de cc lineal, con sus formas de onda

Hoy toca la etapa de regulación de tensión. Recuerda que el objetivo era conseguir una tensión de continua lo más "continua" posible, esto es, con un "rizado de ca" mínimo y de un valor estable. A una FA así se la denomina FA estabilizada. Al principio de la electrónica las FA de cc eran sólo estabilizadas (algunas FA hoy en día todavía son así, p.e. las que suministran tensión a etapas de potencia de baja calidad).

Pero no estaría bien que una FA de cc nos diera una valor de 12 volt. cuando está conectado un circuito equivalente con una resistencia de carga pequeña (10 Ohm, p.e.), y que cuando conectemos un circuito que suponga una resistencia de carga grande (1 KOhm) la tensión que suministre la FA sea de 18 volt., pues entonces es posible que el circuito electrónico no funcione bien e incluso se estropee. Debemos entonces asegurar que la tensión de la FA que entregamos a la salida sea lo más fija posible, esto es lo que se llama FA regulada.

La regulación de tensión se hacía en un principio sólo con diodos zéner y con transistores. Luego, con la introducción de los circuitos integrados, se añadió el Amp. Operacional. Más tarde, y como las FA son un dispositivo muy utilizado, se diseñaron circuitos integrados específicos para regular la tensión, que llevan dentro prácticamente todo lo necesario para realizar un diseño de FA sencillo y muy eficaz. Lo vemos a continuación:


FA de cc con regulación simple con diodo zéner
-V sal fija e igual a Vzéner-


FA de cc con regulación básica a transistor
-la V salida es fija, aprox. igual a Vzéner+0,7 volt-


FA de cc regulable con semiconductores discretos e integrados
(utiliza zéner, transistores y Amp. Operacional)
-la Vsal se puede ajustar moviendo el potenciómetro-

El regulador de tensión integrado

Hoy en día, lo típico es optar por las FA reguladas con c.i. por que los cálculos son mucho más simples y las prestaciones que se consiguen son altas; además, la mayoría de los c.i. vienen protegidos -aunque también se pueden romper- contra cortos, de modo que se asegura un funcionamiento más duradero.

FA de cc regulable con circuito integrado específico LM317
(la Vsal es ajustable entre 1,24 – 21 volt.)

Para explicar esto de la regulación de tensión también hemos recurrido al canal Electronica FP, con Fernando Manso, que lo explica de un modo muy ameno:

 

El regulador de tensión variable
Tensión de salida ajustable

 

Reguladores de tensión con más corriente y potencia

Luego están las FA de mucha corriente de salida, tanta que hay que colocar un (o varios) transistor para complementar la corriente que no llega a suministrar el regulador integrado:

FA de cc regulada (salida fija) con c.i. y potenciador de corriente

 

Y para terminar de completar lo anterior, se puede poner otro transistor para limitar la corriente de salida -por ejemplo en caso de cortocircuito de la carga- para proteger la fuente:


FA de cc regulada (salida fija) con c.i., potenciador de corriente (T1)
y limitador de corriente (T2) de exceso de salida

 

También hay por ahí mucho material explicativo; para completar y resumir todo lo visto hasta ahora, te proponemos esta presentación:

FUENTES DE ALIMENTACIÓN

 

¡Ah! Y no te olvides que siempre completamos cada post con algún enlace complementario muy interesante. ¡No dejes de echarles un vistazo!

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El filtro en una fuente de alimentación


el filtrado supone la tercera etapa en una FA de cc lineal

Siguiendo con el tema de las fuentes de alimentación de corriente continua (FA de cc en adelante) lineales del que ya hemos hablado en:

Hoy toca tratar la siguiente parte de una fuente: el filtro. Éste suele estar constituido por bobinas y condensadores electrolíticos (en las FA económicas no aparecen bobinas) y el objetivo de esta etapa de la FA es "suavizar" la señal rectificada para que se parezca la forma de onda en lo posible a la tensión continua.



Componentes principales del circuito de una pequeña FA de cc lineal

Pero obtener una tensión continua pura a la salida de la FA no va a ser posible del todo, ya que al conectar cualquier "carga" a la FA, la resistencia de carga absorbe una intensidad que ha de suministrar el/los condensador del filtro, lo que irremediablemente trae como consecuencia la aparición de un "rizado" de c.a. sobre el valor medio de la tensión continua de salida: cuanto más rizado de c.a. peor es la FA, ya que introduce más zumbido y ruido de fondo en la tensión continua con la que vamos a alimentar los circuitos electrónicos.


Cuanto menor sea el valor de la "carga", RL, que conectemos a la salida,
mayor será el "rizado" de ca de la forma de onda (en color rojo)

En este post trataremos de contestar a las siguientes cuestiones, relativas a los filtros:

  • ¿Cómo funciona el filtro de una fuente de alimentación lineal?
  • ¿Qué es el rizado?¿Algún truco para minimizarlo?
  • ¿Qué pasa si el condensador es más grande o pequeño?¿Puedo hacerlo todo lo grande que quiera?
  • ¿Cómo sé cuando está averiado?
  • ¿Por qué es un filtro pasa baja?
  • ¿Hay más tipos?
  • ¿Por qué tengo más rizado cuando tengo una carga pequeña?

Vamos a comenzar con un vídeo del canal Electronica FP, con Fernando Manso, que nos lo explicará:

 

Cómo determinar el condensador necesario
en una FA de cc lineal

 

Bien, por hoy ya vamos a dejar de hablar de los filtros. En próximos post continuaremos tratando el resto de las etapas de las fuentes de alimentación de corriente continua lineales. Estate atento.

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Rectificadores para FA de cc

Siguiendo con las explicaciones de lo que serían las Fuentes de Alimentación de c.c. lineales, iniciadas en La fuente de alimentación de c.c. lineal, hoy vamos a retomar el tema, ya que las FA dan para mucho.

Como ya vimos, la primera etapa de una FA de cc lineal es el transformador. Si quieres saber cómo funcionan los transformadores, cómo se calculan sus parámetros, sus tipos y averías puedes acceder a este post anterior: Los transformadores (vídeos)

Vamos a empezar en este post con la segunda etapa en toda fuente de alimentación, el RECTIFICADOR. Vamos a ver:

  • qué es lo que hacen los rectificadores y por qué hacen lo que hacen
  • los tres tipos tradicionales de rectificadores
  • conexionado y averías típicas en los rectificadores
  • identificación de terminales, tipos, encapsulados…


funcionamiento del rectificador de media onda


funcionamiento del rectificador de onda completa
cont transformador con toma intermedia


funcionamiento del rectificador de onda completa en puente

Rectificador de MEDIA ONDA
Canal Dto. Electrónica FMSD

Rectificador de ONDA COMPLETA con toma intermedia
Canal Dto. Electrónica FMSD

 

Rectificador de ONDA COMPLETA en PUENTE de diodos
Canal Dto. Electrónica FMSD

 

 

Rectificador de MEDIA ONDA
Canal Electronica FP

 

Rectificador de ONDA COMPLETA con toma intermedia
Canal Electronica FP

 

Rectificador de ONDA COMPLETA en PUENTE de diodos
Canal Electronica FP

 

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