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| ====== [LAB] FA: Elektor abril 1983 - El fundamento ====== | ====== [LAB] FA: Elektor abril 1983 - El fundamento ====== |
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| | ===== Principios ===== |
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| Para estabilizar una tensión, puede optarse entre dos procedimientos: la estabilización en serie o la estabilización en paralelo. En el primer caso, se monta un transistor de regulación en serie con la carga; mientras que en el segundo, el transistor se coloca en paralelo. El más extendido de ambos métodos es el primero y es el que adoptaremos en nuestro circuito. No hay, pues, nada nuevo hasta ahora. Es en el tipo de regulación en donde radica la novedad. | Para estabilizar una tensión, puede optarse entre dos procedimientos: la estabilización en serie o la estabilización en paralelo. En el primer caso, se monta un transistor de regulación en serie con la carga; mientras que en el segundo, el transistor se coloca en paralelo. El más extendido de ambos métodos es el primero y es el que adoptaremos en nuestro circuito. No hay, pues, nada nuevo hasta ahora. Es en el tipo de regulación en donde radica la novedad. |
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| <TEXT align="center">**//figura 1a//**</TEXT> | <TEXT align="center">**//figura 1a//**</TEXT> |
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| * Las desventajas de este sistema son que el factor de estabilidad es función de la posición del cursor del potenciómetro P, la salida nunca puede ser inferior a la tensión de referencia y el funcionamiento de P no será lineal. Además, una eventual señal parásita presente en U<sub>ref</sub> se verá amplificada más o menos según la posición del potenciómetro, ya que las desviaciones de la tensión de salida son atenuadas por P antes de ser reinyectadas a la entrada inversora del amplificador operacional. | * Las desventajas de este sistema son que el factor de estabilidad es función de la posición del cursor del potenciómetro P, la salida nunca puede ser inferior a la tensión de referencia y el funcionamiento de P no será lineal. Además, una eventual señal parásita presente en U<sub>ref</sub> se verá amplificada más o menos según la posición del potenciómetro, ya que las desviaciones de la tensión de salida son atenuadas por P antes de ser reinyectadas a la entrada inversora del amplificador operacional. |
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| <TEXT align="center">**//figura 1b//**</TEXT> | <TEXT align="center">**//figura 1b//**</TEXT> |
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| * Para obtener un margen que se extienda efectivamente hasta cero, es preciso alimentar simétricamente al amplificador operacional (es necesaria, pues, una tensión de alimentación negativa), lo que supone una nueva desventaja. Y, por añadidura, la tensión de referencia debe ser, como mínimo, tan alta como la salida máxima requerida. No se trata, por lo tanto, de una solución ideal. | * Para obtener un margen que se extienda efectivamente hasta cero, es preciso alimentar simétricamente al amplificador operacional (es necesaria, pues, una tensión de alimentación negativa), lo que supone una nueva desventaja. Y, por añadidura, la tensión de referencia debe ser, como mínimo, tan alta como la salida máxima requerida. No se trata, por lo tanto, de una solución ideal. |
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| <TEXT align="center">**//figura 1c//**</TEXT> | <TEXT align="center">**//figura 1c//**</TEXT> |
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| El esquema de la **figura 1c** está basado en el mismo principio que el de la **figura 1b**, pero trata de resolver los problemas sustituyendo la tensión de referencia, en lo relativo al amplificador operacional, por una corriente de referencia. La tensión de salida viene determinada, ahora, por la corriente que pasa a través de P. La ventaja es que el circuito ya no es función del nivel de tensión de referencia. | El esquema de la **figura 1c** está basado en el mismo principio que el de la **figura 1b**, pero trata de resolver los problemas sustituyendo la tensión de referencia, en lo relativo al amplificador operacional, por una corriente de referencia. La tensión de salida viene determinada, ahora, por la corriente que pasa a través de P. La ventaja es que el circuito ya no es función del nivel de tensión de referencia. |
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| <TEXT align="center">**//figura 1d//**</TEXT> | <TEXT align="center">**//figura 1d//**</TEXT> |
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| La resistencia en serie está efectivamente colocada entre las dos entradas del amplificador operacional. Sin embargo, debido a la alta impedancia de las entradas, teóricamente, al menos, ninguna corriente puede penetrar en el amplificador operacional. En efecto, entonces, la corriente derivada de la fuente de referencia sigue el recorrido mostrado por una línea de trazos en el diagrama de bloques. Puesto que U<sub>1</sub> = U<sub>2</sub> (el amplificador operacional se encarga de que se cumpla) la corriente es constante, con independencia de la posición de P y del valor de la resistencia de carga. El valor de esta corriente es igual a U<sub>ref</sub>/R. Con esta corriente aparece una tensión en el potenciómetro, que el amplificador se encarga de restituir en su salida, mientras que la corriente de referencia está compensada por medio de la carga. El resultado de todo esto es que el circuito es conforme con lo que estamos buscando, que no es otra cosa que una corriente de referencia constante (incluso a 0 voltios) con el empleo de una fuente de tensión de referencia y una resistencia. | La resistencia en serie está efectivamente colocada entre las dos entradas del amplificador operacional. Sin embargo, debido a la alta impedancia de las entradas, teóricamente, al menos, ninguna corriente puede penetrar en el amplificador operacional. En efecto, entonces, la corriente derivada de la fuente de referencia sigue el recorrido mostrado por una línea de trazos en el diagrama de bloques. Puesto que U<sub>1</sub> = U<sub>2</sub> (el amplificador operacional se encarga de que se cumpla) la corriente es constante, con independencia de la posición de P y del valor de la resistencia de carga. El valor de esta corriente es igual a U<sub>ref</sub>/R. Con esta corriente aparece una tensión en el potenciómetro, que el amplificador se encarga de restituir en su salida, mientras que la corriente de referencia está compensada por medio de la carga. El resultado de todo esto es que el circuito es conforme con lo que estamos buscando, que no es otra cosa que una corriente de referencia constante (incluso a 0 voltios) con el empleo de una fuente de tensión de referencia y una resistencia. |
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| | ===== Fuente de alimentación de precisión ===== |
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| | {{ doc:tec:lab:fa:elektor83_teo1:fig2.png?nolink |}} |
| | <TEXT align="center">**//figura 2//**</TEXT> |
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| | La principal diferencia entre el diagrama de bloques de la fuente de alimentación de precisión de la **figura 2** y el de la **figura 1d** es el hecho de que se incluyen dos amplificadores operacionales y un transistor de potencia de paso en serie. La fuente de corriente (U<sub>ref</sub> y R) y el potenciómetro P1 son muy similares. |
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| | * El segundo amplificador operacional A2 es el responsable de la limitación de la corriente de salida. |
| | * La tensión a través de la resistencia de emisor R<sub>S</sub> del transistor T es proporcional a la corriente de carga de salida. |
| | * Una parte proporcional de la tensión de referencia se deriva por la posición de P2 y se compara con la tensión a través de R<sub>S</sub> mediante el operacional A2. |
| | * Cuando la tensión en R<sub>S</sub> se hace más alta que la establecida por P2, el amplificador operacional reduce la corriente de base de T hasta que se logre que la diferencia se haga cero. |
| | * El diodo LED, situado en la salida de A2, funciona como un limitador de corriente. |
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