Amplificador Operacional.

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Amplificador Operacional

El amplificador de instrumentación es un amplificador diferencial cuya ganancia puede establecerse de forma muy precisa y que no ha sido optimizado para que opere de acuerdo a sus propias especificaciones aun en un entorno hostil. En un elemento esencial de los sistemas de medida, en los que se ensambla como un bloque funcional que ofrece características funcionales propias independientes de los restantes elementos con los que interacciona.

Estos circuitos amplifican la diferencia entre dos señales de entrada y rechazan cualquier señal que sea común a ambas señales. Estos circuitos se utilizan principalmente para amplificar señales diferenciales muy pequeñas en muchos procesos industriales, medición, adquisición de datos y aplicaciones médicas.

Ante las exigencias de medida que imponen los sensores, estos circuitos deben cumplir unos requisitos generales.

• Ganancia: seleccionable, estable y lineal
• Entrada diferencial: con CMMR alto
• Error despreciable debido a las corrientes y tenciones de offset
• Impedancia de entrada alta
• Impedancia de salida baja

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PUENTE WHEATSTONE

El puente es un instrumento de gran precisión que puede operar en corriente continua o alterna y permite la medida de tanto de resistencias óhmicas como de sus equivalentes en circuitos de corriente alterna en los q existen otros elementos como bobinas o condensadores.

Ejemplos de instrumentos que llevan un  puente wheatstone  incorporado como medidores de presión (manómetros) en tecnología de vacío, circuitos resonantes (LRC) para detectar fenómenos como la resonancia paramagnética.

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INTRODUCCIÓN

Dentro de la ingeniería electrónica es importante y amplio el campo del procesamiento de señales en diferentes situaciones en donde una señal se convierte en una señal diferente de salida al ser procesada dentro de un sistema con diferentes fines como la comunicación; la adecuada codificación da como resultado un sin número de aplicaciones.

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FUNCIONAMIENTO Y CALCULOS:

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La configuración muy utilizada como amplificador por tres amplificadores operacionales y se suele dividir en dos etapas principales: etapa pre-amplificación y etapa diferencial.

Para el análisis del circuito de instrumentación utilizamos el siguiente circuito.

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Etapa de pre-alimentación

Aumenta la impedancia de entrada. Gracias a su configuración no-inversora, iguala la impedancia del circuito a la del A.O.

Suponiendo que los amplificadores operacionales son ideales tenemos la siguiente expresión

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Y así tenemos las siguientes ecuaciones

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Dado que el amplificador operacional no extrae ninguna corriente entonces aplicamos las leyes de Kirchhoff para las corrientes

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