Curso de Doctorad0

53 Pages·2011·0.59 MB·Spanish

by  Manuel Rico Secades

Fundamentos de Electrónica Analógica (1er uso de la Electrónica)
Objetivo: Manejar y extraer información presente en una magnitud eléctrica
Amplificar
Filtrar
Señal con información Circuito
Aislar
Sensor, Antena, Analógico Normalizar
V Conversiones (v/v, V/i, i/v, v/f, f/v,....)
Captura de pico
.....
t
EJEMPLO:
ELEMENTO CLAVE EN
V ELECTRÓNICA
E
V
ANALÓGICA:
S

Tratamiento
AMPLIFICADOR
Analógico
ELECTRÓNICO
Señal AM
Altavoz
(Débil, antena)
(Señal Fuerte)
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IDEAS BÁSICAS DE AMPLIFICACIÓN
¿Que es un amplificador?
Dispositivo capaz de elevar el nivel de potencia de una señal.
(En nuestro caso eléctrica: V o I)
Objetivo ideal
+ +
U AMPLIFICADOR U R P = 0
E S L E
- - P = ∞
S
(Entiendase, la que se quiera)
Carga
Fuente de señal
(Información)
La información en la fuente de señal puede estar presente en forma de tensión (V ) o en
E
forma de corriente (I ).
E

A la salida (en la carga), la información se puede entregar (con mayor potencia) pero en
forma de tensión (V ) o de corriente (I ).
S S

Las combinaciones se recogen en la siguiente tabla:
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V
V V
REPRESENTACIÓN
t EN EL TIEMPO
t
t
Continua Senoidal Arbitraria
V V
V
REPRESENTACIÓN
EN FRECUENCIA
f f (ESPECTRO)
DC f1
DC f1 f2 f
Continua Senoidal
Arbitraria
En el mundo de la Electrónica Analógica, las representaciones en frecuencia son mucho
mas cómodas (p.e. Música, comunicaciones, etc).
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AMPLIFICADOR IDEAL DE TENSIÓN AMPLIFICADOR IDEAL DE CORRIENTE
+ +
I
+
S
U R I R
E U L E L
S
A U A I
E I E
- -
Carga Carga
R = ∞ R = 0 R = 0 R = ∞
E S E S
A = ganancia de tensión A = ganancia de corriente
I
AMPLIFICADOR IDEAL AMPLIFICADOR IDEAL
DE TRANSCONDUCTANCIA DE TRANSRESISTENCIA
I
S
+ +
+ +
U R I R
E L E U L
S
G U R I
E E
- -
Carga Carga
R = ∞ R = ∞ R = 0 R = 0
E S E S
G = ganancia de transconductancia R = ganancia de transresistencia
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dB
dB
dB
f
f
AMPLIFICADOR f
AMPLIFICADOR
ECUALIZADOR
DE BANDA
DE BANDA
ANCHA
ESTRECHA
(SINTONIZADO)
dB
dB
f
AMPLIFICADOR
f
DE CONTINUA
FILTRO
SELECTIVO
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A [dB] A [p.u.]  Fijarse que cada 20 dB la ganancia se
multiplica por 10.

R 40
100
A
C
I  La ganancia cero está en -∞
F
I
20
L 10
P
M
A
0 1

R
-20 0.1
A
U
N
E
T -40 0.01
A
-60 0.001
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VISIÓN DE FRECUENCIAS Y USOS
Infrarrojo Rayos
Cósmicos
DC 50 300 20K 1M 50M 100M 200M 1G 10G 100G Visible UV
f
Voz 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016
Continua Radio Radio
Audio
FM AM

103 TV Radar
Señales 106 Microondas
muy lentas 108
(temperatura)
Aplicaciones
Señales Especiales
COMUNICACIONES
Eléctricas LUZ

Radar
APLICACIONES
Circuitos con
Diodos LED
INDUSTRIALES
transistores
Dispositivos Fototransistores

especiales: Fibra óptica
Tratamiento de señal
Circuitos integrados
Diodo GUNN
Sensores
especiales
Diodo Tunel FOTÓNICA

Circuitos integrados
(El amplificador
Se usan válvulas:
específicos
operacional no alcanza en
Magnetrón

frecuencias)
Klystron
(Amplificador
operacional)
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ESPECIAL PARA MARINA
Radar
Microondas
Infrarrojo Rayos
Cósmicos
DC 50 300 20K 2M 4M 22M 156M 162M 1G 10G 100G Visible UV
f
Voz 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016
Audio
Radio

Hectométricas
103 RADAR MARINO
BLU Decamétricas

BLU
Banda X: 5.2 - 10.9 GHz
Socorro = FM
2182 KHz (VHF)
Banda S: 1.65 - 5.2 GHz
dB
C15 C16 C17
f
156.80MHz 156.76M 156.80M 156.85M
f
25 KHz 25 KHz
Canal 16
(Socorro)
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Sensor
(Señal
CARGA
Debil)
ADAPTACIONES AMPLIFICADOR
PREAMPLIFICADOR NORMALIZACIONES DE POTENCIA
Elevar nivel de tensión, Etapa de salida, rendimiento
señales muy débiles, diseño es importante, capacidad de
muy crítico, cables, entregar corriente
Amplificadores, tratamiento
distancias, adaptación de (potencia), baja distorsión.
de señal, extracción de la
impedancias, temperatura,
información, captura de pico,
dependencia del sensor, etc
comparadores, transmisión
(i/v, v/i, etc)
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BLOQUES ANALÓGICOS BÁSICOS DERIVADOS DEL AMPLIFICADOR
TRATAMIENTO DE SEÑAL
GENERACIÓN DE SEÑAL

Amplificadores banda ancha
Señal cuadrada (Relojes)
Amplificadores de continua
Señal Triangular (Barridos)
Amplificadores selectivos
Señal senoidal (Osciladores)
Filtros

Inversor
Desfasadores
Sumador
Multiplicadores analógicos
Restador

Integrador
Temporizadores analógicos
Derivador
Normalizador

Conversor V/I
Conversor I/V

Conversor V/F
Conversor F/V

Comparador/Alarma
Comparador con histéresis

Rectificadores de precisión
Captura de pico

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