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Op-amp sumador

La salida de este circuito op-amp es la suma de los dos voltajes de entrada. Se puede hacer aritmética analógica en señales. Creado por Willy McAllister.

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Transcripción del video

otro tipo de circuito con amplificadores operacionales el llamado amplificador fumador vamos a analizar cómo funciona este lo que tenemos dibujado aquí es un circuito amplificador inversor con una sola entrada llamaremos a esta de a por ahora y tenemos el voltaje de salida y hablamos antes de cómo funcionaba este donde el voltaje de salida era función de bea por la proporción de estas dos resistencias voy a dar un pequeño giro a esto y analizaremos un diferente tipo de circuito añadiré otra resistencia aquí de esta manera y una segunda entrada la llamaremos así que tenemos a área aquí está será rv y llamaremos a esta resistencia de retroalimentación r efe y nuevamente la pregunta es cuál es el voltaje de salida en términos de las entradas vea y bebe utilizaremos el concepto de tierra virtual de tierra actual el concepto de tierra virtual aplica a la mayoría de los circuitos con amplificadores operacionales y es una manera muy útil para simplificar el análisis y cuando utilizamos una tierra virtual una de las cosas que me gusta hacer es simplemente dibujar un pequeño símbolo aquí para mi tierra virtual la tierra virtual como repaso si el voltaje que sale de este amplificador operacional está en un rango razonable un valor cercano a más o menos 10 volts y ya que la ganancia de este amplificador es enorme del orden de 100 mil o un millón eso significa que cuando esto está funcionando adecuadamente estos dos voltajes serán muy cercanos el uno del otro a lo muchos se separarán por micro volts y ya que son tan parecidos podemos solo decir que son iguales con fines de analizar este circuito y ya que esta entrada a está a cero volts está ésta pulse eso significa que esta entrada se acerca mucho a pero bots así que este nodo de aquí decimos que es una tierra virtual así que continuemos analicemos este circuito y lo que queremos encontrar es el voltaje de salida en función de de a p veamos si podemos hacer eso analizando mi circuito otra cosa que sé de los amplificadores operacionales que es muy importante es que la corriente que circula en una entrada del amplificador operacional es cero o prácticamente cero y para los fines que tenemos aquí podemos considerarla como cero bien así que tenemos cero volts en ese nodo y no tenemos corriente yendo en esta dirección así que busquemos esta corriente de aquí para descubrir qué es la llamaremos y y podemos expresar ahí en términos de b a bb y estos dos valores de resistencia podemos escribir y es igual a que sucede que tenemos aquí tenemos a aquí y ya y de fluyendo por aquí eso significa que y es igual y ah más es cierto y déjame escribir ve en términos de la ley de ohm así que tendremos es igual a a que equivale ya ya es este voltaje dividido entre herrera y este voltaje es vea menos cero volts así que queda vea entre herrera y ahora escribamos lo que equivale a y b y b vemos este voltaje aquí este voltaje es p b -0 simplemente de b sobre r&b ese es un paso hemos escrito esta corriente en términos de lo que está sucediendo en el lado de las entradas por aquí ahora algo que sabemos ya que esta corriente de cero y que sabemos sabemos que esta corriente es y y si circula por rf etiquetar hemos al voltaje en rf de esta manera ahora escribamos una expresión para y en términos de rf y este voltaje de aquí que es este voltaje de aquí bien veamos los dos extremos este nodo de aquí es de 0 volts y en este lado es el voltaje de salida así que la corriente ahí la corriente en ese lado es 0 - el voltaje de salida / / efe esa es la ley de ohm para esta resistencia de aquí ahora sabemos que esta corriente es igual a esta corriente así que pongamos estas dos expresiones juntas lo haré por aquí puedo escribir menos el voltaje de salida sobre r es igual a ve a sobre área más bebé sobre r&b ahora para obtener la función final solo multiplicar por rf en ambos lados y nos queda de sal igual a tomamos el signo negativo de una vez menos rf sobre ah de a más efe sobre heredé por y esa es nuestra respuesta es el voltaje de salida en función de vea y bebe las dos entradas y ves que la proporción de las resistencias las dos proporciones de las resistencias están participando en la respuesta y ayuda a hacer un caso especial de esto hagamos que todas las resistencias sean iguales digamos que r es igual a rv que es igual a rf y solo para elegir un número real diremos que todas son iguales a 10 'kilos' oms ahora veamos a que equivale esto ahora tenemos que el voltaje de salida es igual a aún tenemos el signo negativo así que tenemos una especie de inversión aquí rf sobre herrera es 1 y sólo nos queda ver y rf entre r&b es 1 así que esto es bebe esto es lo que nos da el nombre informal para este circuito es conocido como y si castor a la gorra digamos que quiero utilizar mi amplificador fumador en una aplicación en donde lo que quiero es que el voltaje de salida equivalga digamos menos 2 + 3 v bien esto es lo que quiero obtener como lo consigo estos dos coeficientes son funciones de los valores de las resistencias esta de arriba es nuestra expresión original lo que quiero es que rf sobre y rea sea igual a 2 y que rf sobre r&b sea igual a 3 así que puedo elegir valores es la misma rf así que debo de ajustar los valores de r&b aquí puedo escoger valores de resistencias puedo decidir que el valor de rf 12 kilos oms luego puedo decir que erré a sea kilo y que rb igual a 4 kilos oms esto me dará las proporciones que quiero e implementaremos esta función de aquí así que llenar esos valores arriba dijimos que rf era igual 12 kilos era era igual kilo oms rv sería igual a 4 kilos y hemos diseñado un circuito que implementa nuestra función sumadora este es un circuito con amplificadores operacionales bastante útil