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18.1 Suponiendo que la saturación negativa se produce para 1 V menos que el valor de la tensión de alimentación en un 741C. ¿Qué tensión hay que aplicar a la entrada inversora para llevar al amplificador operacional de la Figura 18.29 a saturación negativa? El valor MPP es igual a 27 V para una resistencia de carga de 10 kΩ, lo que se traduce en una salida de 13,5 V para entrar en saturación negativa. Dado que el 741C tiene una ganancia de tensión en lazo abierto de 100.000, la tensión de entrada requerida es: 27/2= 13.5 Saturación negativa -13.5 13.5/100.000= 135µV

18.2 ¿Cuál es el factor de rechazo en modo común de un LF157A a bajas frecuencias? Convierta el valor en decibelios en un número normal. Un CMRR de aproximadamente 40 dB a 100 kHz. Esto es equivalente a 100, lo que significa que la señal deseada recibe 100 veces más amplificación que una señal en modo común cuando la frecuencia de entrada es de 100 kHz

18.3 ¿Cuál es la ganancia de tensión en lazo abierto de un LF157A cuando la frecuencia de entrada es 1 kHz? ¿Y cuando es 10 kHz? ¿Y para100 kHz? (suponga una respuesta de primer orden, es decir, una pendiente de 20 dB por década) La ganancia de tensión es de 7.700 (disminuye 3 dB) a 10 Hz. Por encima de la frecuencia de corte, la ganancia de tensión disminuye con una pendiente de 20 dB por década (respuesta de primer orden). La frecuencia de ganancia unidad es la frecuencia a la que la ganancia de tensión es igual a 1.

18.4 La tensión de entrada de un amplificador operacional es una tensión escalón grande. La salida es una forma de onda exponencial que varía 2,0 V en 0,4 s. ¿Cuál es el slew rate del amplificador operacional?

SR= 2.0 V/0.4s = 5 V/s

18.5 Un LM318 tiene un slew rate de 70 V/s. ¿Cuál es el ancho de banda de potencia para una tensión de salida de pico de 7 V? (70 V/S) / (2Π (7V))= 1.59 Hz

A) (0.5V/us)/( 2Π x 1v)= 7 kHz B) (3V/us)/( 2Π x 5v)= 9 kHz c) (15 v/us)/( 2Π x 10v)= 239 kHz SEC. 18.3 EL AMPLIFICADOR INVERSOR 18.7 ¿Cuáles son los valores de la ganancia de tensión en lazo cerrado y del ancho de banda en el circuito de la Figura18.31 ¿Cuál es la tensión de salida a 1 kHz? ¿Y a 10 MHz? Dibuje el diagrama de Bode ideal de la ganancia de tensión lazo cerrado

Av(cl)=

−1,8𝑘Ω

f2(CL)=

180Ω 1𝑀𝐻𝑧 100

= −100 =10KHz

Vout= (-100)(25mVpp)=-2500mVpp

Vout= -10mVpp

18.8¿Cuál es la tensión de salida en el circuito de la Figura 18.31cuando vin es cero? Utilice los valores típicos de la Tabla18.1

Iin(polarización) = 80 nA

Rf=15kΩ ||300kΩ= 14.28kΩ

Iin(off)=20nA

v1error=(-14.28kΩ)(80nA)=-1.14mv

Vin(off)= 0 mV

v2error=(14.28kΩ)(10nA)=.142ᶆV V3error=0mV

+

+

Verror=− 50(1.14𝑚𝑉 + .142ᶆ𝑉 + 0𝑚𝑉) = − 64𝑚𝑉 18.9 La hoja de características de un LF157A especifica los siguientes parámetros para el caso peor: Iin(polarización)=50 pA, Iin(off )=10 pA y Vin(off )=2 mV. Calcule de nuevo la tensión de salida cuando vin es cero en el circuito de la Figura 18.31.

Iin(polarización) = 50 pA

Rf=15kΩ ||300kΩ= 14.28kΩ

Iin(off)=10pA

v1error=(-14.28kΩ)(50pA)=-7.14mv

Vin(off)= 2 mV

v2error=(14.28kΩ)(5pA)=7.14mV V3error=2mV

+

+

Verror=− 50(7.14𝑚𝑉 + 7.14𝑚𝑉 + 2𝑚𝑉) = − 100𝑚𝑉 SEC. 18.4 EL AMPLIFICADOR NO INVERSOR 18.10 En la Figura 18.32, ¿cuáles son los valores de la ganancia de tensión en lazo cerrado y del ancho de banda? ¿Y la tensión alterna de salida a 100 kHz? 3𝑘Ω

Av(cl)=150Ω + 1 = 21

Vout=4(25mVpp=100 mVpp

1𝑀𝐻𝑧 =47kHz 21

F2(cl)=

18.11¿Cuál es la tensión de salida cuando vin se reduce a cero en el circuito de la Figura 18.32? Utilice los parámetros para el caso peor dados en el Problema 18.9

Iin(polarización) = 80 nA

Rf=3kΩ ||150Ω= 100Ω

Iin(off)=20nA

v1error=(-100kΩ)(80nA)=-8ᶆv

Vin(off)= 0 mV

v2error=(399kΩ)(10nA)=1ᶆV V3error=0mV

+

+

Verror=− 50(8ᶆ𝑉 + 1ᶆ𝑉 + 0𝑚𝑉) = − 4.5𝑥10−4 𝑉

SEC. 18.5 DOS APLICACIONES DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL 18.12 En la Figura 18.33 a, ¿cuál es la tensión alterna de salida? Si se añade una resistencia de compensación a la entrada no inversora, ¿cuál deberá ser su valor? −40𝑘Ω

Av1=(cl)= 10𝑘Ω =-4 −40𝑘Ω

Av2=(cl)= 20𝑘Ω =-2 −40𝑘Ω

Av3=(cl)= 40𝑘Ω =-1

(-4(50mVpp)+(-2(90mVpp)+(-1(160mVpp)=-0.54 Vpp 10kΩ||20kΩ||40kΩ||40kΩ=2.90 kΩ 18.13 ¿Cuál es la tensión de salida en el circuito de la Figura18.33 b? ¿Y el ancho de banda?

Vout=50 mVpp

Y el ancho banda : F2(cl)= 2MHz