Funcionamiento y Componentes de Sistemas Electrónicos con Amplificadores Operacionales

Amplificador Operacional (AO) en Circuitos de Comparación

Cuando se necesita comparar una tensión con otra de referencia para determinar cuál es mayor, se utiliza una tensión de referencia. Esta puede ser proporcionada por un divisor de tensión o un resistor variable. En el circuito que se describe a continuación, la tensión de referencia es proporcionada por una resistencia variable conectada a la entrada no inversora. La entrada inversora está conectada al divisor de tensión formado por un LDR (resistor dependiente de la luz) y una resistencia en serie. El funcionamiento es el siguiente:

Funcionamiento del Circuito con LDR

• De noche: La resistencia del LDR es alta, lo que resulta en una intensidad de corriente baja. La tensión en la resistencia de 10k es baja, por lo tanto, la tensión en la entrada no inversora es mayor que la inversora. En este estado, el AO presenta tensión en la salida para activar el transistor, lo que finalmente enciende la luz.
• De día: La resistencia del LDR es baja, lo que provoca una intensidad de corriente alta. Esto hace que la tensión en la entrada inversora sea mayor que en la no inversora. En estas condiciones, el AO no proporciona tensión en la salida, y por lo tanto, la luz se apaga.

Sistemas Electrónicos: Definición y Componentes

Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos y componentes electrónicos diseñados para controlar automáticamente tareas específicas. Algunos ejemplos incluyen el encendido de un alumbrado público, la apertura automática de una puerta o la regulación de la temperatura de un edificio. Un sistema electrónico se compone de tres etapas principales: entrada, proceso y salida.

Etapa de Entrada en Sistemas Electrónicos

La etapa de entrada está formada por dispositivos que tienen la función de obtener información del exterior. Estos dispositivos se conocen como sensores. Los sensores son componentes que modifican sus características de corriente o tensión eléctrica en función de parámetros físicos como la luz, la presión, la temperatura, la humedad, etc. En general, un dispositivo de entrada genera una señal eléctrica a partir de una señal externa de otro tipo (temperatura, humedad, etc.).

Generalmente, el sensor se conecta a un divisor de tensión para formar un circuito con un LDR, NTC, etc. Este conjunto se denomina transductor.

Etapa de Proceso en Sistemas Electrónicos

En la etapa de proceso, se procesa la señal proveniente de la etapa de entrada y se compara con la señal de referencia o señal deseada. En esta etapa se decide la acción a realizar y se comunica a la etapa de potencia o de salida. Cuando los datos a procesar son muy complejos, se utiliza un microprocesador. En cambio, si el proceso no es muy complejo, se utilizan microchips como el AO 741, que es un dispositivo utilizado como comparador.