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Derivador con Amplificador Operacional
Ondas de entrada y salida
Derivador es un circuito en el que la señal de
salida es proporcional a la derivada en el tiempo de la señal de entrada.
En otras palabras la salida es proporcional a la
velocidad de variación de la señal de la entrada.
Velocidad de cambio
= ∆ Vent / ∆ t
Nota: ∆ = cambio
Tipos de ondas de entrada:
 Señal de entrada es una
tensión fija (ejemplo: 3 Voltios):
La velocidad de variación de la señal de entrada es cero y por consiguiente la
salida también será cero.
 Señal de entrada es una onda cuadrada:
Cada vez que la señal cambia de nivel hay un brusca variación en la
señal de entrada (se pasa de un nivel de tensión a otro en un tiempo muy
corto) y en la salida se observan unos picos, tanto en el sentido positivo como
negativo. (dependiendo del sentido de la variación).
Señal de entrada es un onda triangular:
La
señal de salida es cuadrada, ejemplo:
En el caso de la onda cuadrada de 3 voltios de
amplitud:
Velocidad de cambio = (3 V - 0 V) / (0.005 s - 0 s) = 600 voltios / s
Si el tiempo fuera menor la velocidad de cambio
aumentaría.
La salida de cada salto está invertida debido a que la entrada está conectada
al la patita inversora del amplificador operacional
Cuando la señal de entrada es sinusoidal, la salida
del derivador es como se muestra en el siguiente gráfico
 Aquí
Vsal = - VP cos wt (negativo pues el derivador es también inversor)
Como VP = A Vent w, entonces Vsal = - A Vent w cos wt ó Vsal = - A Vent 2pif
cos wt
De la última fórmula se puede ver que un derivador es proporcional a la
frecuencia de la señal de entrada. La mayor velocidad se da cuando la señal
cruza el eje horizontal con un ángulo pronunciado.
Si hubiese ruido a la entrada, éste normalmente sería de una frecuencia más alta
comparado con la señal a derivar, esto causaría que pequeños valores de ruido
aparezcan a la salida mucho más grandes.
Para evitar ésto se coloca en la entrada un resistor R1 y un
capacitor C1 se agrega
en paralelo con la resistencia de realimentación para reducir la inclinación a
oscilar del circuito.
Estos dos últimos componentes reducen la capacidad de derivación del circuito,
pero sólo lo hacen hasta la frecuencia que determinan los resistores y
capacitores.
Enlaces relacionados
- Orden, fase, relación de
tensión entrada / salida
- Filtros
(concepto)
-
Integrador con
amplificador operacional
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