AMPLIFICADOR OPERACIONAL: COMPARADOR DE VOLTAJE: GUÍA COMPLETA

Este tipo de configuraciones son usualmente muy usadas para realizar diseños y montajes básicos de amplificador operacional.
El comparador es un dispositivo que permite obtener un cambio de voltaje dependiendo del comportamiento de dicho elemento, el inversor como su nombre lo indica invierte una señal de entrada obviamente a la salida de este y el no inversor eleva los niveles de tensión del amplificador operacional.
Aquí se expondrán los casos y los principios de funcionamiento de cada una de las configuraciones del amplificador operacional.
MODELO BÁSICO DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL.
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El amplificador operacional consta de una entrada no inversora identificada como entrada +V, una entrada no inversora considerada -V, una entrada de voltaje positiva proveniente de una fuente dual y otra entrada de voltaje negativo. 
Entre sus dos terminales, se presenta una alta impedancia por lo cual la corriente que circula desde la entrada no inversora a la entrada inversora, se considera cero. ( MODELO IDEAL)
Para el modelo real de un amplificador operacional, la corriente que circula entre las dos terminales está en el orden de los nano-amperes nA.
EL CONCEPTO DE TIERRA VIRTUAL.
El voltaje de la fuente, limita con el voltaje de salida por lo general a algunos volts. Como previamente se estableció, las ganancias de voltaje son muy altas.
Por ejemplo: Vo= -10V y la ganancia de voltaje AV= 20000, el voltaje de entrada es el siguiente:
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Tiene un funcionamiento muy simple.
El amplificador operacional a su salida entregará un voltaje equivalente al voltaje de alimentación.
Si el amplificador operacional está alimentado con 10 volts y -10 volts y por la entrada no inversora se entrega un voltaje de 1 volt y por la entrada inversora se entrega un voltaje de 0.5 volts, el voltaje a la salida será de +10 volts.
en caso contrario; si por la entrada no inversora se entrega un voltaje de 0.5 volts y por la entrada inversora se entrega un voltaje de 1 volt, el voltaje de salida será -10 volts.
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CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO DE UN COMPARADOR DE VOLTAJE
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CIRCUITO DE APLICACIÓN DE UN COMPARADOR DE VOLTAJE

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El siguiente circuito nos ilustra el funcionamiento de un comparador de voltaje. 

 

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Como podemos observar, la conexión de las baterías en serie van con una  tierra en la mitad y en sus extremos van los voltajes positivo y negativo del amplificador operacional.

Se elaboró una malla resistiva de 2 resistencias de 10k en serie y una resistencia de 10k con potenciómetro.

Estas mallas son simplemente: un divisor de voltaje fijo y un divisor de voltaje variable.

En el punto donde están conectadas dos resistencias fijas de 10k sale un voltaje fijo de 5 volts.

Cuando el potenciómetro está en su valor máximo, el voltaje no superará los 5 volts y por ende el led rojo no encenderá e inicialmente estará encendido el led verde.

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Al mover el potenciómetro, lo bajaremos hasta su valor mínimo y el voltaje por la entrada inversora superará el voltaje de la entrada no inversora ( 5 volts) y por ende encenderá el led de color rojo.

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Si has logrado entender esto, ya podrás conectar una fotocelda, un sensor de temperatura LM35 ,un sensor de humedad con electrodos, o incluso podrías medir el nivel de una batería y que mande una alerta luminosa. 

 

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