Tipos de amplificadores operacionalesDescripción completa
Descripción completa
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA POLITECNICA DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA
MATERIA:
ELECTRONICA III
TEMA:
AMPLIFICADORES DE AISLAMIENTO
PROFESOR:
ING. CARLOS CUEVA
ESTUDIANTE:
CESAR RODRIGUEZ
245450
AMPLIFICADORES DE AISLAMIENTO El Amplificador de aislamiento es un tipo de amplificador diseñado para aislar eléctricamente dos circuitos entre sí, pero permitiendo el paso de in formación entre ellos. Esto, aparentemente contradictorio, es útil cuando los dos circuitos están alimentados a tensiones muy diferentes, tienen una referencia diferente, para aplicaciones de electrónica biomédica o simplemente están alejados.
Símbolo básico del amplificador de aislamiento.
¿Qué es un amplificador de aislamiento? Son dispositivos que proveen un aislamiento eléctrico exhaustivo entre una señal de entrada y una fuente que captura la información. Un aislamiento eléctrico exhaustivo es diferente al aislamiento que produciría un seguidor de voltaje que simplemente funciona como un acoplador de impedancias pero no tiene la función de imponer una barrera (óptica o por transformador) entre un circuito de entrada y uno de salida. Aquí es donde los amplificadores de
aislamiento
operan
para
proveer
este
aislamiento
exhaustivo. Además,
estos
amplificadores son inmunes a rangos de voltaje de modo común y de modo diferencial mucho mayores a los que pueden soportar los amplificadores de instrumentación convencionales.
¿Porqué usar amplificadores de aislamiento? En sistemas de instrumentación existen dos tipos de aislamiento para romper lazos de tierra y aislar los puntos de referencia entre sistemas de transducción y sistemas de procesamiento. Estos tipos de aislamiento son: a. Amplificadores de Aislamiento usados para imponer barreras de aislamiento en líneas análogas, y b. Optoaisladores para aislamiento digital usados para imponer barreras de aislamiento en líneas digitales.
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1. Producir aislamiento de señales entre proceso y equipo electrónico delicado. Esto quiere decir que deben de proveer mucho mayor tolerancia a señales de modo diferencial. 2.
Generar una alta tolerancia a señales de voltaje de modo común.
3. Producir una barrera de aislamiento entre el circuito de entrada (lado del transductor) y el circuito de salida (lado del convertidor de señales) para que los lazos de tierra no sucedan.
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Tabla 3.5: Comparación entre amplificadores de aislamiento y de instrumentación Especificación
De Aislamiento De Instrumentación Tipo AD 289 Tipo AD 624 ==================================================================== CMRR 120 dB 90 dB Avf = 1 Rangos de Voltaje de modo común en las entradas Rangos de Voltaje de modo diferencial en las entradas
+/- 2500 V (DC) +/- 7500 V pico
240 V rms
+/- 15 V
+/- 15 V
+/- 6500 V pico
Ancho de Banda DC a 2 KHz DC a 1.5 MHz ====================================================================
Apli caciones Amplificado de aislamiento óptico
Si analizamos los circuitos de la figura 3.131 tenemos que las corrientes en los diodos son: I1
!
I2
V s
!
V s
!
$
Ve
...(3.185)
R g
y la relación de voltajes es: I 2 R k R k R g
...(3.186) ...(3.187)
V e
De esta forma se cuenta con un dispositivo mu y versátil (similar a un amplificador operacional convencional) donde por medio de una razón de resistencias se puede manipular la ganancia. El amplificador de aislamie o IS -P WER se usa para separar galvanicamente circuitos de
medida y alimentaciones a 2 y 3 hilos de los transmisores as se evita colocar una fuente de
alimentación separada.
Ejemplo ompiendo lazo de tierra con amplificador de aislamiento
Figura 3.135: Sistema con lazo de tierra, blindaje y sin aislamiento
Figura 3.137: Rom imiento exhaustivo de un lazo de tierra usando am lificador de aislamiento
