Ejercicios de Aplicaciones no-lineales de los Amplificadores

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA VALENCIA
DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD
CÁTEDRA DE ELECTRÓNICA II
Asignatura: Electrónica II
Nombre:
EVALUACIÓN # 3
Período: II-2008
C.I.:
Sección:
Prof.: César Martínez
Nota:
1. Se desea diseñar un circuito en base a A-Op. que encienda dos diodos leds (Led 1 y Led 2) cuando
una señal de entrada (Vi) se encuentre en un rango de valores comprendido entre -10V y 5V y que
encienda un diodo led (Led 1) cuando la señal de entrada (Vi) se encuentre fuera del rango de valores
especificado. (6 ptos.)
NOTA: Especificar claramente todos los componentes del circuito con sus respectivos valores o nombres.
2. Dado el siguiente circuito:
-Vcc
D1
12V
-
RL
Vo
Vi
+
Vcc
12V
2.a. Definir el tipo de aplicación que representa el circuito. (1 pto.)
2.b. Explicar el funcionamiento de dicho circuito. (2 ptos.)
2.c. Graficar la señal de salida (VL) si la señal de entrada (Vi) es una onda senoidal de la forma
Vi=20*Sen(wt). (2 ptos.)
2.d. Graficar la función de transferencia (VL/Vi) del circuito. (2 ptos.)
NOTA: Considerar una caída de tensión en el diodo de 0,55V.
3. En el circuito que se presenta a continuación, la máxima tensión a la que se carga el condensador C1
es del 80% del valor de la tensión de alimentación positiva (Vcc); siendo la constante de tiempo de carga
(ζCARGA) de 300ms y la constante de tiempo de descarga (ζ DESCARGA) de 200ms. Calcular:
3.a. Valores de R2, R3, Rc, Rd y C1 para que el circuito cumpla con las condiciones descritas. (3 ptos.)
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Rc
Rd
-Vcc
12V
-
Vo
C1
+
Vcc
12V
R2
R3
3.b. Tiempo en que la salida del circuito (Vo) se encuentra en estado alto y tiempo en el que la salida se
encuentra en estado bajo. (3ptos.)
3.c. Ciclo útil de la forma de onda de salida. (1 pto.)
4. El circuito que se muestra a continuación se ha diseñado utilizando un A-Op. µA741 y un transistor
2N2222. En el mismo se han introducido dos señales, una señal de entrada Vi = 10V*Sen (wt) y la otra
una señal de referencia Vref = 10V*Sen(wt+45º), determinar:
1,5Kohm
15V
12V
Vi
10V*Sen(wt)
+
AC
µA741
AC
Vref
10V*Sen(wt+45º)
4.a. Gráficas de Vi y Vref. En el tiempo. (3 ptos.)
Vo
2N2222
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4.b. Gráfica de la salida (Vo), especificando los instantes de tiempo en los que el diodo led se encuentra
encendido y apagado (graficar por lo menos para dos ciclos de la señal de entrada Vi). (3 ptos.)
5. Se desea diseñar un circuito comparador inmune a un ruido equivalente a un ancho de ventana de 4V,
el cual compare una señal de entrada Vi = 15V*Sen (wt) con una señal de referencia Vref. = 5V.
5.a. Realizar el diseño del circuito que cumpla con estas especificaciones. (3 ptos.)
5.b. Graficar las señales de entrada (Vi) y salida (Vo) e indicar los instantes de tiempo y valores de
tensión en donde ocurre la comparación. (3 ptos.)
5.c. Graficar la función de transferencia de dicho circuito indicando los valores de tensión en donde
ocurre la comparación. (3 ptos.)
6. Diseñar un circuito que encienda un diodo led cuando una señal de entrada Vi = 20V*Sen (wt) se
encuentre en un rango de valores comprendido entre 0V y 10V. Indicar los modelos de los dispositivos y
los valores de los componentes empleados en el diseño. (5 ptos.)
7. En el siguiente circuito, considerando los desbalances de DC de corriente y tensión en el A-Op.,
determinar:
R3
10Kohm
R1
10Kohm
Vo
+
V1 AC
R2
1Kohm
V2 AC
7.a. Una expresión de la salida (Vo) en función de las entradas y dichos desbalances. (6 ptos.)
7.b. El valor de la salida (Vo) para: Vos=5mV, IB=30μA, IOS=10 μA, V1=10mV*Sen(wt), V2=20mV*Sen(wt)
y los valores de R1, R2 y R3 indicados en el circuito. (2 ptos.)