8/15/2019 Amplificador Operacional Sumador Restado
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AMPLIFICADOR OPERACIONAL
SUMADOR/RESTADORCristian Fabian Rojas Diaz
Cundinamarca, Fundación Universitaria los Libertadores
Bogotá, Colombia
crisfarodi@otmail!com
"!
RESUMEN: #n este laboratorio $ondremos en$ráctica un sumador inversor % unrestador inversor donde en este
caso será solo con dos se&ales $erose $odrá realizar con n se&ales $araas' $oder obtener una sola se&al ala salida!
Los am$lificadores o$eracionalesson circuitos semiconductorescu%as caracter'sticas defuncionamiento los acen mu%versátiles % con ellos se $uedenresolver diversos ti$os de
$roblemas relacionados con el$rocesamiento de se&aleselectrónicas!
(ediante este laboratorio $odremosconocer más acerca de esteelemento )ue a sido im$ortante enel $rogreso de la electrónica en elmundo!
ABSTRACT:
"n tis lab *e *ill im$lement anadder and a subtractor investor investor *ic in tis case is onl%t*o signals but can be made *it nsignals in order to obtain a singleout$ut signal!
+$erational am$lifiers aresemiconductor circuits *ose$erformance caracteristics maetem ver% versatile and can solve
various t%$es of $roblems related toelectronic signal $rocessing!
-roug tis lab *e *ill learn moreabout tis element tat as beenim$ortant in te $rogress of electronics in te *orld!
OBJETIVO GENERAL:
• Conocer el funcionamiento
de un am$lificador!
""!
.anancia en lazo abierto/ La
ganancia del 0+ a lazo abierto esta
en alrededor de 122 34m3 es decir
a$ro5imadamente 122!222, % la
resistencia de entrada esta en
alrededor de 122 6 oms!
tension en modo com7n/ 829:2 dB!
-ension +ffset/ ;!2 m3
Corriente +fsset/ 122 n0!
Corriente de $olarizacion deentrada/ s!
Relación de recazo en modo
com7n/ 829:2 dB!
=i no e5iste realimentación la salida
del 0! +! será la resta de sus dos
entradas multi$licada $or un factor!
#ste factor suele ser del orden de
?22!222)ue se considerará infinito
en cálculos con el com$onente
http://es.wikipedia.org/wiki/Realimentaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Realimentaci%C3%B3n
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idealA! or lo tanto si la diferencia
entre las dos tensiones es de ?3 la
salida deber'a ser ?22!222 3!
Debido a la limitación )ue su$one
no $oder entregar más tensión de la
)ue a% en la alimentación, el 0! +!
estará saturado si se da este caso!
#sto será a$rovecado $ara su uso
en com$aradores, como se verá
más adelante! =i la tensión más alta
es la a$licada a la $atilla la salida
será 3=, mientras )ue si la tensión
más alta es la del $in 9 la salida será
la alimentación 3=9!
A.O SUMADOR INVERSOR
Figura 1. AO Sumador Inversor.
#sta configuración nos sirve $ara
realizar una suma algebraica de
cada uno de los voltajes )ue están
conectadas con la entrada inversora
del am$lificador o$eracional, los
voltajes se encuentran con un factor
de ganancia constante, la fórmula
$ara $oder identificar el voltaje de
salida está determinada $or la
siguiente ecuación/
Ecuacion 1. Ganancia AO Sumador Inversor.
=e coloca negativa la resistencia
$ara determinar )ue el voltaje de
salida es negativo $or)ue $or eso
mismo se dice )ue es un inversor!
#ste elemento nos sirve $ara
mezclar diferentes frecuencias
sonoras, se determina )ue los
voltajes de entrada son sumados %
)ue el voltaje de salida es la suma
de los voltajes de entrada invertidos!
A.O RESTADOR IVERSOR
Figura 2. AO Restador Inversor.
#ste am$lificador usa ambasentradas invertida % no invertida con
una ganancia de uno, $ara $roducir
una salida igual a la diferencia entre
las entradas! #s un caso es$ecial
del am$lificador diferencial! =e
$ueden elegir tambin las
resistencias $ara am$lificar la
diferencia, la fórmula $ara $oder
identificar el voltaje de salida está
determinada $or la siguiente
ecuación/
Ecuacion 1. Ganancia AO Restador Inversor.
http://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltaje
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"""!
RESTADOR INVERSOR
#l circuito a im$lementar en este
laboratorio se realizó un 0!+ L(8E?
en configuración restador inversor como el )ue observamos en la
figura 1!
rocedemos a realizar e
im$lementar el circuito con el
L(8E? % las resistencias )ue
ser'an del mismo valor, a cada
entrada se asignan una se&al!
#n el oscilosco$io visualizamos las
siguiente se&ales siendo la amarilla
la de entra % la blanca la de salida!
Imagen 1. Señal visualizada en el osciloscopio.
Imagen 2. Señal visualizada en el osciloscopio.
SUMADOR INVERSOR
#l circuito a im$lementar en este
laboratorio se realizó un 0!+ L(8E?
en configuración sumador inversor
como el )ue observamos en la
figura ?!
rocedemos a realizar e
im$lementar el circuito con el
L(8E? % las resistencias )ue
ser'an del mismo valor, a cada
entrada se asigna una se&al )ue se
sumaran de$endiendo de cuantas
sean %a )ue $ueden ser n se&ales
$ero solo se obtendrá ? salida! #neste caso solo utilizaremos dos
entradas )ue no las asignara el
generador de se&ales!
Utilizaremos dos se&ales
senosoidales una de ? 6Gz % ? 3$$,
la otra se&al a utilizar será de
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#n la siguientes imágenes
$odremos visualizar el resultado de
la se&al sumada/
Imagen . Señal visualizada en el osciloscopio.
Imagen !. Señal visualizada en el osciloscopio.
#n la siguiente imagen
visualizaremos la se&al )ue
a$licamos desde el generador de
se&ales/
Imagen ". #pp $ue nos arro%a el gneerador.
"3!
La res$uesta a la $regunta de cómo
no afectan la una a la otra!La corriente de entrada es tan baja
2,2H microam$erios $ara el 8E?,
$icoam$erios si el o$9am$ tiene
entradas F#-A, la corriente en 0
debe ser cero, de modo )ue/
Ecuaci&n 3.
Iue $ara resistencias iguales viene
a ser/
Ecuaci&n .
0 continuación veremos la
configuración restador/
Figura 3. Restador inversor.
3! C+JCLU="+J#=
• El sumador nos sirve cuando
necesitemos combinar
frecuencias sonoras.
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• Con el sumador no inversor
hecho a partir del sumador
inversor y el inversor
podemos facilitar el
resultado.
• El restador nos puede servir
para comparar voltajes en
nuestros circuitos.
• Los amplificadores
operacionales con estas
configuraciones nos da unaganancia estable.
B"BL"+.R0F"0
• 0m$lificadores o$eracionales
% circuitos integrados
lineales! 9 robert f couglin!
• 0m$lificadores o$eracionales
0rtur B! Killiams!
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VI. REFERENCIAS
3""! 0utor/ 6atarz%na Leijten9Jo*a and ef L! van (eerbergen!
3"""! -itulo/ 0$$l%ing te adder inverting $ro$ert% in te design of cost9efficient
reconfigurable logic!
"M! ublised in/ Circuits and =%stems, 122?! (K=C0= 122?! roceedings of teEEt "### 122? (id*est =%m$osium on 3olume/? A
M! Date of Conference/ 122?
M"! agesA/ EE 9 E8 vol!?
M""! (eeting Date / ?E 0ug 122?9?8 0ug 122?!
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M"3!
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M3"! 0utor/ 0amir 0! Faroo)uiN, 3ojin .! +lobdzijaNs1 , Farzad Cecrazi!
M3""! -itulo/ (ulti$le5er based adder for media signal $rocessing!
M3"""! ublised in/3L=" -ecnolog%, =%stems, and 0$$lications, ?:::! "nternational
=%m$osium on!
M"M! Date of Conference/ ?:::!
MM! agesA/ ?22 O ?2!
MM"! (eeting Date / 2H un ?:::9?2 un ?:::!
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MM""!
MM"""!
MM"3! 0utor/ .in Pee and Carl =ecen!
MM3! -itulo/ Cloc9dela%ed domino for adder and combinational logic design!
MM3"! ublised in/ Com$uter Design/ 3L=" in Com$uters and rocessors, ?::;!
"CCD Q:;! roceedings!, ?::; "### "nternational Conference on!
MM3""! Date of Conference/ 89: +ct ?::;!MM3"""! agesA/ 1 O 8!
MM"M! (eeting Date / 28 +ct ?::;92: +ct ?::;
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MMM!
MMM"!
MMM""!
MMM"""!
MMM"3!
MMM3!
MMM3"!MMM3""!
MMM3"""! 0utor/ Jeil Burgess!
MMM"M! -itulo/ Fast Ri$$le9Carr% 0dders in =tandard9Cell C(+= 3L="!
ML! ublised in/ Com$uter 0ritmetic 0R"-GA, 12?? 12t "### =%m$osium on!
ML"! Date of Conference/ 1
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ML"""!
ML"3!
ML3! 0utor/ (! Jadi =enejani, (! Gosseingadir%, (! (ir%a%aei!
ML3"! -itulo/ Lo* D%namic o*er Gig erformance 0dder!
ML3""! ublised in/ Future Com$uter and Communication, 122:! "CFCC 122:!
"nternational Conference on!
ML3"""! Date of Conference/ 9< 0$ril 122:!ML"M! agesA/ EH1 O EH;!
L!
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L"!
L""! 0utor/ (! Jadi =enejani, (! Gossein .adir%!
L"""! -itulo/ Lo* d%namic $o*er ig $erformance adder!
L"3! ublised in/ C0D =%stems in (icroelectronics, 122:! C0D=( 122:! ?2t
"nternational Conference 9 -e #5$erience of Designing and 0$$lication of!
L3! Date of Conference/ 1E91H Feb! 122:!L3"! agesA/ 1E1 O 1E
L3""!
L3"""!
L"M! 0utor/ 3ictor JavarroOBotello, uan 0! (ontielOJelson, =aeid Joosabadi!
LM! -itulo/ Fast adder design in d%namic logic!
LM"! ublised in/ Circuits and =%stems, 1228! (K=C0= 1228!
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LM"3!
LM3!
LM3"! -itulo/ (ulti$le9in$ut neuron (+= o$erational am$lifier for voltage9mode
multivalued full adders!
LM3""! ublised in/ Circuits and =%stems ""/ 0nalog and Digital =ignal rocessing,
"### -ransactions on 3olume/E< , "ssue/ : A!
LM3"""! Date of ublication/ =e$ ?::H!LM"M! agesA/ ?28 O ???!
LMM!
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LMM"!
LMM""! 0utor/ K! K! .olds*ort%!
LMM"""! -itulo/ =emilogaritmic 0m$lifier =%stem!
LMM"3! ublised in/ Juclear =cience, "### -ransactions on 3olume/?1 , "ssue/ ?A!
LMM3! Date of ublication/ Feb! ?:;
LMM3"! agesA/ ; O E
LMM3""!
LMM3"""!
LMM"M!
LMMM!
LMMM"!
LMMM""!
LMMM"""! 0utor/ o9Ciun Guang, Pi9Guei Cen, and Corng96uang Kang, (ember,
"###!
LMMM"3! -itulo/ 0 193 ?2!89(Gz C(+= limiting am$lifier4R=="!
LMMM3! ublised in/ =olid9=tate Circuits, "### ournal of 3olume/< , "ssue/ ?2 A!
LMMM3"! Date of ublication/ +ct! 1222!LMMM3""! agesA/?E8E O ?EH2!
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