Circuitos Electronicos 4

MONTAJES DE ELECTRONICA
RELE DE
SOBRETEMPERATURA
El circuito puede ser usado como alar-
ma de temperatura, pues el relé dispa-
ra cuando la temperatura sobrepasa
cierto valor ajustado en P1. Una posi-
bilidad de uso interesante es como ter-
mostato en el control de estufas, caso
en el que usaremos los contactos NC
del relé. El NTC usado debe tener una
resistencia a la temperatura ambiental
(o normal en el ajuste) de 10kΩ a
20kΩ. Para valores más altos, se pue-
de alterar P1 para 100kΩ o incluso
220kΩ, según el sensor elegido.

"FOTORRELE”
DE ACCION POSITIVA
El circuito dispara el relé cuando inci-
de luz en el fotosensor, que es un LDR
(fotorresistor) común.
La sensibilidad del circuito se ajusta
con P1. Para pequeños grados de ilu-
minación, P1 puede aumentarse hasta
220kΩ. Se ajusta P1 hasta el momen-
to en que el relé queda listo a disparar,
así se obtiene mayor sensibilidad. La
carga máxima controlada depende de
los contactos del relé, en este caso de
2A.

"FOTORRELE”
DE ACCION NEGATIVA
El circuito dispara cuando la luz deja
de incidir en el LDR. La sensibilidad se
ajusta con P1, cuyo valor debe estar
cercano al de la resistencia presenta-
da por el sensor en las condiciones de
iluminación normal.
Una fuente bien estabilizada, así como
el montaje del LDR en un tubo, evitan
problemas de inestabilidad.

Circuitos Electrónicos 4 1

RELE ACTIVADO POR
LIQUIDO O HUMEDAD
Con este circuito se consigue el accio-
namiento de un relé cuando circula
una corriente pequeña en el sensor.
Este sensor puede estar formado por
dos varetas conductoras en contacto
con un líquido. En presencia del líqui-
do el relé cierra sus contactos. El ajus-
te del punto de funcionamiento, que
depende de su resistencia, se hace
por el potenciómetro P1. Su valor pue-
de reducirse si el sensor trabaja con lí-
quidos de conductividad elevada, co-
mo por ejemplo agua de río o de mar.

RELE DE SOBRETENSION
El circuito indicado activa el relé cuan-
do la tensión de entrada sobrepasa
un cierto valor ajustado por el poten-
ciómetro P1. El valor de R1 se calcula
con aproximación en función del valor
de la tensión normal de entrada, será
del orden de 2kΩ para cada volt. Así,
si la tensión normal de entrada fuera
de 100V, el resistor será de 100 x 2 =
200kΩ. El diodo zéner puede tener va-
lores en una faja relativamente amplia
de valores, entre 3V3 y 7V2, siempre
con disipación del orden de 400mW.

RELE DE SUBTENSION
Este circuito es análogo al anterior,
pero opera cuando la tensión cae por
debajo de un valor ﬁjado por el ajuste
de P1. El valor de R1 se calcula con
aproximación del mismo modo que en
el circuito anterior. Debemos observar
que la disipación de este resistor debe
ser de 1/8W hasta una tensión de en-
trada de hasta unos 30V. El zéner
usado también puede tener tensiones
en la faja de 3V3 a 7V2, dependerá su
elección de la faja de tensiones de en-
trada.

2 Circuitos Electrónicos 4

TIMER DE
INTERVALOS LARGOS
Este circuito proporciona una tempori-
zación que depende del valor de C.
Para cada segundo de temporización
precisamos de 17nF, valor que debe
ser tomado como base para los cálcu-
los de temporizaciones en la práctica.
La llave Reset descarga el capacitor,
para que la temporización tenga co-
mienzo con una carga nula en este
componente.

DETECTOR DE
PASAJE POR CERO
El circuito produce pulsos de salida
cuando la tensión de entrada pasa por
cero, ya sea en la subida, ya sea en la
bajada del valor.
Este circuito tiene un tiempo de propa-
gación del orden de 200ns, y un fanout
de 3 para cargas TTL. Puede ser em-
pleado en circuitos de instrumenta-
ción.

AMPLIFICADOR PARA
TRANSDUCTOR
PIEZOELECTRICO

Este circuito es indicado para trans-
ductores piezoeléctricos y tiene un
corte de baja frecuencia determinado
por R1 y C1.


SENSOR DE
TEMPERATURA
El sensor de este circuito es un tran-
sistor del tipo 2N2646 o equivalente, y
en R3 se hace el ajuste para obtener
la tensión de salida de cero volt con
una temperatura de 0°C.
El trim-pot R6 sirve para ajustar la sali-
da de modo de que haya una varia-
ción de 100mV/°C.

AMPLIFICADOR PARA
FOTODIODO
El circuito emplea solamente dos com-
ponentes, además del diodo fotosen-
sor.
La ganancia está dada por el producto
de Ib (corriente en el sensor) por el va-
lor del resistor R1.

AMPLIFICADOR PARA
FOTODIODO (II)
En este circuito tenemos una ganancia
de 10V/mA, y la tensión en el fotodio-
do es menor que 3mV, se reducen así
las corrientes de fuga.


SEGUIDOR DE TENSION
DE ALTA IMPEDANCIA
La base de este circuito es el integra-
do LM102 y como se trata de un se-
guidor de tensión, la ganancia es uni-
taria.

CONVERSOR
LOGARITMICO
COMPENSADO DE
TEMPERATURA
Este circuito opera con una
corriente de entrada de
10nA a 1mA y tiene una
sensibilidad de 1V por dé-
cada. El resistor R3 deter-
mina la corriente para el
pasaje por cero con una
salida de 10µA. Se usan
dos ampliﬁcadores opera-
cionales, y el sensor es del
tipo Q81 o equivalente.

EXTRACTOR DE
RAIZ CUADRADA
La tensión de salida de este
circuito es proporcional a la
raíz cuadrada de la tensión
de entrada. Indicado para
aplicaciones en instrumen-
tación, tiene por base 3 am-
pliﬁcadores operacionales.
Observe que tenemos que
usar un par de transistores
apareados, Q3 y Q4 que
pueden ser el par BC548 y
BC558, o TIP29 y TIP30 in-
distintamente.


MULTIPLICADOR /
DIVISOR
Este circuito proporciona una
salida que es directamente
proporcional al producto de
E1 por E3 e inversamente
proporcional a E2, realiza así
las operaciones de multiplica-
ción y división, según la fór-
mula indicada junto al diagra-
ma (note que utilizamos la
notación “E” o “V” indistinta-
mente, para denotar una ten-
sión). En este circuito, entre-
tanto, E1 y E2 deben tener
tensiones positivas o nulas.

GENERADOR
CUBICO
Aquí tenemos una tensión de
salida que es directamente
proporcional al cubo de la
tensión de entrada.
En esta conﬁguración se
usan cuatro ampliﬁcadores
operacionales y está indicada
para aplicaciones en instru-
mentación y computadores
analógicos.

GENERADOR
LOG - RAPIDO
El circuito proporciona una
salida proporcional al logarit-
mo de la tensión de entrada,
sentido indicado para aplica-
ciones en instrumentación,
control y computadoras analó-
gicas.


GENERADOR
ANTI-LOG
Este circuito proporciona una
tensión de salida proporcional
al anti-logaritmo de la tensión
de entrada.
Como los circuitos anteriores,
está indicado para instrumen-
tación, control y computación
analógica.
El sensor es el mismo del
proyecto anterior y se usan
dos amplificadores operacio-
nales LM101A o equivalen-
tes.

AMPLIFICADOR PARA
INSTRUMENTACION
CON GANANCIA VARIABLE
Este proyecto utiliza cuatro amplifica-
dores operacionales y posee ganancia
de tensión ajustable por medio del re-
sistor R6, que puede asumir valores
en la banda de 10kΩ a 3mΩ. La ga-
nancia está dada por la expresión:
Ganancia = 10-4 . R6
Observe la necesidad de usar resisto-
res de precisión a fin de garantizar un
alto rechazo en modo común.

AMPLIFICADOR PARA
INSTRUMENTACION I
Este amplificador tiene una banda de
operación en modo común de 100-0-
100V y utiliza dos amplificadores ope-
racionales del tipo LM101A.
La ganancia está dada por la relación
de valores entre R7 y R6 y los resisto-
res usados deben mantener las rela-
ciones indicadas en el diagrama.
El acoplamiento correcto de los valo-
res indicados con asterisco determina
el rechazo en modo común.


AMPLIFICADOR PARA
INSTRUMENTACION II

Este circuito también opera con
una tensión de 100-0-100V de
entrada, pero tiene por base 3
amplificadores operacionales.
Los resistores marcados con as-
teriscos deben acoplarse de mo-
do de garantizar un buen recha-
zo en modo común.
Los demás resistores deben
mantener las relaciones indica-
das en el diagrama.

AMPLIFICADOR DE ALTA
IMPEDANCIA PARA
INSTRUMENTACION
Este amplificador para instru-
mentación presenta una elevadí-
sima impedancia de entrada y su
ganancia está determinada por
la expresión en el mismo diagra-
ma.
Observe la necesidad de utilizar
resistores de precisión para el
correcto acoplamiento de carac-
terísticas entre las dos ramas del
circuito.

AMPLIFICADOR
EN PUENTE I
El amplificador que muestra la figura
puede utilizarse con cualquier sensor
resistivo con resistencia de 1kΩ y se
caracteriza por la existencia de una
compensación de ruido.
R5 debe ser variable, pudiendo ser
ayudado para un mejor rechazo en
modo común. R8 determina la ga-
nancia del circuito.


AMPLIFICA-
DOR
EN PUENTE II

Este circuito tam-
bién es para senso-
res resistivos pre-
senta características
dadas por las fórmu-
las del mismo dia-
grama.
Esta fórmulas permi-
ten determinar los
valores de R1 y R2,
que dependen de
los sensores y de la
ganancia deseada.

DIODO DE PRECISION

Este circuito tiene por base un único
amplificador operacional (LM101A).

SEGADOR DE PRECISION

Con un único amplificador operacional
LM101A se puede elaborar un sega-
dor de precisión. Para esta aplicación,
la fuente de tensión de referencia de-
be tener una impedancia de entrada
menor que 200Ω, si fuera usado D2.
Queremos recordarle que, en todos
estos circuitos, la no indicación de la
fuente de alimentación se hace para
simplificar los dibujos, pero todas de-
ben ser simétricas, salvo indicación
contraria.


RECTIFICADOR RAPIDO
DE MEDIA ONDA
El circuito está indicado para aplica-
ciones en instrumentación y proporcio-
na una rectiﬁcación de media onda a
señales de frecuencias relativamente
elevadas.
Los diodos D1 y D2 pueden reempla-
zarse por equivalentes, como los
IN4148. Observe la necesidad del uso
de resistores de precisión en esta apli-
cación.

CONVERSOR
C.A./C.C.
DE PRECISION
El circuito actúa con-
virtiendo la frecuencia
de una señal de en-
trada en una tensión.
Se utilizan dos ampli-
ﬁcadores operaciona-
les LM101A y los re-
sistores principales
son de 1% de toleran-
cia.

DETECTOR DE
PICO
El detector de pico se
caracteriza por Low
Drift, siendo, por lo
tanto, ideal para apli-
caciones en instru-
mentación.


AMPLIFICADOR DE
VALOR ABSOLUTO
Este interesante circuito proporciona
una tensión de salida positiva propor-
cional al valor absoluto de la tensión
de entrada. En otras palabras, la ten-
sión de salida será siempre positiva,
sin importar si la de entrada es positi-
va o negativa. Se utilizan tres amplifi-
cadores operacionales, siendo uno de
ellos para la amplificación de las seña-
les positivas y otro para las negativas.
El tercero se usa para indicar la polari-
dad de la señal de entrada.
La ganancia de este amplificador está
dada por R1 y R2.

CIRCUITO DE MUESTREO Y RETENCION
El circuito retiene un valor de tensión en el capacitor (que
deberá ser de policarbonato para evitar fugas) que se mani-
fiesta en la salida del circuito bajo control del transistor de
efecto de campo. Dentro de las aplicaciones sugeridas para
este circuito tenemos los instrumentos digitales, donde los
muestreos sucesivos de tensiones se convierten en valores
digitales o frecuencias para operación lógica.

MUESTREO Y
RETENCION II

Otro circuito interesante de muestreo y
retención aparece en la figura 14. Este
circuito es más elaborado que el ante-
rior, y el capacitor también deberá ser
de policarbonato para evitar las varia-
ciones de tensión por fugas entre los
muestreos.


INTEGRADOR ESTABLE

Este circuito presenta un bajo desvío
de características con el tiempo de
funcionamiento (menor que 500µV/s
en la banda de -55+ºC a +125+ºC) y
tiene por base un ampliﬁcador opera-
cional del tipo LM108. Los transistores
de efecto de campo utilizados en este
circuito no deben tener diodos inter-
nos de protección.

SUMADOR
RAPIDO
El circuito presen-
ta una baja co-
rriente de entrada
para una banda
de frecuencias de
operación de
250kHz, con se-
ñales intensas, y
3,5MHz, con se-
ñales débiles.

INTEGRADOR
RAPIDO
Este integrador tam-
bién presenta carac-
terísticas de baja co-
rriente de entrada.


FILTRO DE
RECHAZO CON Q
AJUSTABLE
El circuito indicado tiene
sus características dadas
por las fórmulas junto al
diagrama. El factor Q se
ajusta a través de R4. Ob-
serve las relaciones que
deberán mantenerse entre
los valores de los resisto-
res, dadas por las fórmulas
junto al diagrama.

MEDIDOR DE
INTENSIDAD SONORA
Para captar los sonidos, operándolos
como micrófono, usamos un parlante y
un transformador. El transformador ga-
rantiza una impedancia mayor para el
sistema, de acuerdo con las caracte-
rísticas de la etapa siguiente.
La señal se aplica a la entrada de un
amplificador operacional de alta ga-
nancia, como el tipo 741. En un circui-
to sin realimentación, este amplificador
tiene una ganancia del orden de
100.000 veces, lo que garantiza una
excelente sensibilidad para el medidor.

FILTRO PASABANDA
En este tipo de filtro tenemos el pasaje
de señales de una banda específica de
frecuencias, con el rechazo de señales
de todas las otras frecuencias que no
estén en esta banda. El equivalente pa-
sivo más común hace uso de un induc-
tor y un capacitor (LC), pero en las bajas
frecuencias el proyecto se vuelve difícil
en vista de la necesidad de grandes in-
ductores. Este circuito es recomendado
para aplicaciones que exijan factores Q
menores que 10 y ganancia ligeramente
mayor que la raíz cuadrada del factor Q.


FILTRO CON
SEGUIDOR DE TENSION
En este circuito los capacitores
presentan un efecto muy peque-
ño en las bajas frecuencias, lo
que tiene como resultado una
respuesta plana en esta región
del espectro. Mientras tanto, en
las altas frecuencias, los capaci-
tores desvían separadamente la
señal hacia puntos de baja impe-
dancia, lo que hace que la respuesta caiga. Un filtro de dos etapas hace que la respuesta en las altas fre-
cuencias caiga con el cuadrado de la frecuencia, de ahí el nombre de filtro de segundo orden para esta confi-
guración. La respuesta comienza plana en las frecuencias más bajas para caer después con atenuación de
12dB por octava, inicialmente, o 40dB por década, pasada la frecuencia de corte.

FILTRO PASA-ALTOS
El simple cambio de posiciones entre
los resistores y los capacitores nos lle-
va al filtro pasa-altos mostrado en la fi-
gura 23. La ganancia y banda pasante
son los mismos de la versión anterior.
1
R1 = R2 = ____________
2.p.R.C
1
R1 = R2 = _____________________
6,28 . 1500 . 0,01 . 10-6
R1 = R2 = 10,617kΩ @ 10kΩ

FILTRO RECHAZADOR
En la figura tenemos un filtro rechazador de
60Hz. Estos filtros pueden operar con tensio-
nes de alimentación muy bajas y en frecuen-
cias igualmente bajas con óptimo rendimien-
to. Como necesitan pocos componentes,
pueden ser instalados fácilmente en espa-
cios reducidos. Todos los resistores y capaci-
tores de este filtro deben ser cuidadosamen-
te "apareados". El TLC271 tiene una
corriente de polarización de entrada de ape-
nas 1pA y no generará tensiones offset de
entrada adversas, incluso con una impedan-
cia de entrada de 20MΩ.


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