Amplificadores Operacionales

Un amplificador operacional es un amplificador de voltaje con una ganancia de voltaje extremadamente alta. Por ejemplo el popular Amp-op 741 tiene una ganancia tipica de 200 V/mV .

Las entradas que se identifican con los simbolos “+” y  “-” , se denominan inversora y no inversora sus volatjes con respecto a tierra se denotan como VN y VP, el voltaje de salida como VO . Los volatjes de suministro se denotan como VEE y VCC en general son sus voltajes de polarización  que en la figura no se muestra pero para que el circuito pueda funcionar se tiene que alimentar.

a) Amplificador operacional Ideal:

La ganancia de tensión es infinita          A= infinito

La resistencia de entrada es infinita      Ri=infinito

La resistencia de salida es cero            Ro=0

El ancho de banda es infinito                  BW= infinito

La tension de offset es cero                    V0=0 y vd=0

b)Amplificador operacional Inversor:

c)Amplificador Operacional no Inversor:

d)Amplificador Operacional sumador:

e)Amplificador Operacional Integrador:

f)Amplificador Operacional Derivador:

LM741

Este dispositivo es un amplificador de propósito general bastante conocido y de uso muy extendido. Sus parámetros son bastante regulares, no teniendo ninguno que sea el mejor respecto a los de los demás, pero en conjunto presenta una alta impedancia de entrada, pequeños offset (de corriente y de voltaje) en la entrada y buenos parámetros.

LM725

Este amplificador es un modelo bastante similar al LM741, pero que mejora bastantes de sus parámetros. Tiene unos valores para la corriente y el voltaje de offset de entrada menores, su corriente de polarización también es menor y su CMRR más elevado. Sin embargo, la impedancia de entrada de este dispositivo es inferior a la que presenta el LM741.

LF411

Este dispositivo posee excelentes parámetros. Tiene uno offset de entrada y una corriente de polarización de valores muy bajos. Además su impedancia de entrada es la más elevada de todas (junto con el MAX430). Es uno de los amplificadores operacionales de National Semiconductors para aplicaciones de máxima precisión.

NE/SE5532

Este dispositivo está diseñado a partir de dos amplificadores operacionales con alta ganancia que se colocan de manera opuesta para presentar compensación en los parámetros. También está pensado para que pueda operar en un rango amplio de voltajes de alimentación. Posee el bandwith (ancho de banda) más alto

Tipos de Memorias (RAM, ROM, EPROM, FLASH ...)

Una ventaja importante de un sistema digital con respecto a uno analógico es la habilidad para almacenar fácilmente grandes cantidades de información y datos digitales durante periodos cortos o largos. Esta capacidad de memoria es la que hace a los sistemas digitales tan versátiles y adaptables a muchas situaciones. Por ejemplo, en una computadora digital la memoria principal interna almacena instrucciones que le dicen qué hacer ante todas las circunstancias posibles, de modo que la computadora haga su trabajo con una cantidad mínima de intervención humana

MEMORIAS DE SÓLO LECTURA:

Es un tipo de memoria semiconductora que está diseñada para retener datos que son permanentes o que no cambiarán frecuentemente. Durante una operación normal no se pueden escribir nuevos datos en una ROM, pero si se pueden leer.

*** ROMs Programables (PROMs)

Desarrolladas para que el usuario las programe sin embargo, una vez que se programa no se puede borra o reprogramar. Es decir, si el programa es defectuoso o tiene que cambiarse, se debe de rechazar la PROM Por esta razón con mucha frecuencia a estos dispositivos se les denomina ROM “Programables solo una vez”.

***ROM Programable y Borrable (EPROM)

Una EPROM la puede programar el usuario, y también la puede borrar y reprogramar tan                    seguido como desee, Una vez que una celda EPROM ha sido programada, se puede borrar exponiéndola a la luz ultravioleta (UV) aplicada a través de una ventana en el paquete del chip, la luz ultravioleta borra todas las celdas al mismo tiempo, de modo que una EPROM borrada almacena únicamente unos.

***PROM eléctricamente borrable (EEPROM)

Las desventajas de la EPROM se superaron mediante el desarrollo de la PROM                                   eléctricamente borrable (EEPROM) como una mejora de la EPROM. Aplicando un voltaje alto (21V). Otra ventaja de la EEPROM respecto a la EPROM es su habilidad para borrar y rescribir bytes individuales (Palabra de ocho bits) eléctricamente en la matriz de memoria.

*** Memorias FLASH

Tiene una capa de oxido más delgada en la compuerta la cual le permite la capacidad de borrarse mediante electricidad, pero puede construirse con densidades mucho más altas que las EPROMs. El costo de las memorias Flash es mucho menor que el de la EPROM. Las memorias Flash se llaman así debido a sus tiempos rápidos de borrado y escritura. La mayoría de los chips Flash utilizan una operación de borrado en masa en el cual todas las celdas en el chip se borran en forma simultánea.

Memoria RAM Semiconductora

La RAM se utiliza en las computadoras para el almacenamiento temporal de programas y datos. Cuando la computadora ejecute un programa se realizaran operaciones de lectura y de escritura sobre muchas ubicaciones de dirección de la RAM, para ello se requiren tiempos se ciclo de lectura y de escritura rápidos para la RAM, La mayor desventaja de la RAM es que es volátil y perderá toda la información almacenada si se interrumpe o se desconecta la energía.

RAM Dinámica (SRAM)

Almacenan 1s y 0s en forma de carga en un pequeño capacitor MOS (por lo general de unos cuantos pico faradios) debido a las tendencias de estas cargas de fugarse después de un periodo de tiempo,las RAMs dinámicas requieren una carga periódica de las celdas de memoria a esto se le conoce como regenerar la RAM dinámica

Multiplexores y Demultiplexores

Un sistema estéreo Domestico moderno puede tener un interruptor que seleccione música de una de cuatro fuentes: Una cinta de casete, un disco compacto (CD), un sintonizador de radio o una entrada USB. El interruptor selecciona una de las señales electrónicas de una de estas cuatro fuentes y la enviar al amplificador de poder y las bocinas. En términos simples, esto es lo que hace un multiplexor (MUX): Selecciona una de varias señales de entrada y la pasa a la salida.

Un multiplexor digital o selector de datos es un circuito lógico que acepta varias entradas de datos digitales y selecciona una de ellas en un momento dado para pasarla a la salida. El enrutamiento de la entrada de los datos deseada hacia la salida se controla mediante entradas de SELECCIÓN (también conocidas como entradas de DIRECCIÓN).

Demultiplexores (Distribuidores de datos), Un multiplexor recibe varias entradas y transmite una de ellas a la salida. Un demultiplexor (DEMUX) realiza la operación inversa: recibe una sola entrada y la distribuye a través de varias salidas


¿Cuál es la función básica de un multiplexor y cual la de un Demultiplexor?

Multiplexor: Mandar a las salidas un de las tantas entradas que se encuentran en el.

Demultiplexor: recibe algunas entradas y la distribuye a través de varias salidas.

¿Cuál es la diferencia entre multiplexores-demultiplexores analógicos y digitales?

La diferencia entre un tipo de multiplexor con el otro es el tipo de información con la que trabajan como en el caso de los multiplexores analógicos estos trabajan obviamente con señales analógicas o continuas en el tiempo mientras que los digitales trabajan con señales digitales (ceros o unos).

La mas rande diferencia entre los multiplexores analógicos y los digitales es el tipo de señales con las que cada uno trabaja, esto quiere decir que los multiplexores analogicos trabajan con unrango de voltajes
(de 0 a  X ), mientras que los multiplexores digitales  trabajan solo con algunos valores (2) o en otras palabras.


si tenemos un voltaje analógico de 4.1 volts en la entrada.

**con un multiplexor analógico tendremos 4.1 a la salida.

**con un multiplexor digital se tendrá el valor que para ese circuito represente el uno que pueden ser 5 V.

si tenemos un voltaje analógico de 1.2 Volts en la entrada.

**con un multiplexor analógico tendremos 1.2 a la salida.

**con un multiplexor digital se tendrá el valor que para ese circuito represente el uno que pueden ser 0 V.



Cuidado ya que se tiene que ver si el circuito utilizado puede soportar valores analógicos en la entrada (en caso de ser Digital)

convertidor de binario (BCD) a Decimal

para esto lo primero que se debe de realizar es la tabla para saber que deseamos tener a la salida con cada cosa que se cambie en la entrada y la tabla para el convertidor (decodificador) es la siguiente



Por el método de mapas de Karnaught

Circuitos Combinacionales

Si tomamos un circuito genérico y miramos en su interior, podemos ver que está constituido por otros circuitos más simples, interconectados entre sí. Un circuito con 4 bits de entrada y 3 de salida, constituido por otros dos circuitos más simples e interconectados entre ellos.



Estos subcircuitos se pueden clasificar en dos tipos:

Circuitos Combinacionales
Circuitos secuenciales

Los Circuitos Combinacionales se caracterizan porque no almacenan información. Las salidas están relacionadas con las entradas a través de una función booleana.

Cada bit de salida de un circuito Combinacional, se obtiene mediante una función booleana aplicado
a las variables de entrada. Así, si un circuito tiene n salidas, necesitaremos n funciones booleanas para caracterizarlo.

compuertas logicas (con transistores)

El sistema numérico binario utiliza solo dos dígitos: 1 y 0, por lo que es perfecto para representar relaciones lógicas. Los circuitos lógicos digitales utilizan intervalos de voltaje predefinidos para representar estos estados binarios. Si utilizamos estos conceptos podemos crear circuitos compuestos de algo mas que arena de playa procesada y alambre, con lo cual se puede realizar decisiones lógicas consistentes e inteligentes.

La tecnología de Circuitos integrados Digitales ha progresado con rapidez, desde la integración a pequeña escala (SSI) con menos de 2 compuertas por chip; después la integración a mediana escala (MSI) en la que se puede tener de 12 a 99 compuertas equivalentes por chip; mas tarde la integración a gran escala y a muy gran escala (LSI y VLSI, respectivamente), en las que puede haber decenas de miles de compuertas por chip.

La mayoría de las razones por las que los sistemas digitales modernos utilizan circuitos digitales son obvias. Los circuitos integrados encapsulan mucho mas circuitos en un encapsulado pequeño, por lo que el tamaño total de casi cualquier sistema digital se reduce. El coste se reduce en forma sustancial debido al ahorro que representa la producción en masa de grandes volúmenes de dispositivos similares

como lo dice el titulo las compuertas lógicas con transistores no son muy difíciles de realizar lo único que tienes que tener en cuenta son las hojas de especificaciones que de los transistores a utilizar las cuales podemos descargar de Internet y tener en cuanta su voltaje y su corriente de saturación es lo mas fácil de hacer.

de este modo les coloco las imagenes de las compuertas basicas
(and, or y not "inversor")

AND

OR

Not

Aquí les dejo un poco de como realizar los cálculos con transistores 2N3904  espero que se vea ya que no tengo una cámara mejor que la de mi celular "muy viejo".

Les muestro la simulación de la compuerta NOR de dos entradas los calculos son muy parecidos a las compuertas anteriores.

la simulación en proteus es esta

Les muestro la simulación de la compuerta NAND de dos entradas los cálculos son muy parecidos a las compuertas anteriores.

la simulación en proteus es esta

como se daran cuenta los valores de VBL (voltaje bajo) y VBH (voltaje alto) se colocan gracias a la ayuda de la hoja de especificaciones y los valores de corte y saturación, se colocan los valores que se deben de tomar en cuenta.