¿Cómo hacer un generador onda triangular con un Amp. Op.?
Entrada senoidal, salida triangular. Si a un integrador con amplificador operacional se le mantiene la entrada a un nivel de corriente continua (constante), por un largo periodo de tiempo, este llegará a saturación.
Observando las figuras de la imagen más abajo se puede ver que si la onda de entrada es cuadrada, el área acumulada es la que se muestra en la primera imagen y la forma de onda de la salida será la que se muestra en la tercera imagen.
Se puede ver que la tercera imagen es el inverso de la segunda debido a que se utiliza un amplificador operacional como inversor.
Entre t0 y t1: En la imagen superior se ve que mientras la tensión de entrada (Vent) se mantiene constante positiva, el área acumulada aumenta y la tensión de salida (Vsal) tiene pendiente negativa debido a la inversión (la señal de entrada ingresa por el terminal inversor del amplificador operacional).
Formas de onda del voltaje de entrada, el área acumulada bajo la curva y el voltaje de salida del generador onda triangular con Amplificador Operacional
- En t1: La forma de onda de la entrada cambia su polaridad bruscamente a un valor negativo, el área acumulada va disminuyendo y la forma de onda de la salida tiene pendiente positiva.
- En t2: La entrada cambia a un valor positivo bruscamente y el ciclo se vuelve a repetir.
En la imagen anterior, el tiempo en que la señal de entrada permanece constante, ya sea positiva o negativa, no es suficiente para que el integrador de se sature en su salida. Si la entrada es una onda cuadrada, el integrador se puede utilizar como generador de onda triangular.
¿Qué sucede si la señal de entrada sinusoidal?
Si la tensión de entrada es sinusoidal, las diferentes formas de onda se ven en la siguiente imagen.
En este caso el área acumulada inicia con un valor negativo debido a la parte de la señal de entrada (Vent) que existe entre -90° y 0°. De 0° a 90° el área acumulada es positiva. Esta área se resta del área negativa previa hasta cancelarse cuando se llega a los 90°. Después el área acumulada vuelve a crecer hasta llegar a los 180°.
Después de los 180° la entrada empieza a disminuir y esto causa que también empiece a disminuir el área acumulada. La forma de onda de la salida es invertida a la del área acumulada debido a que la entrada de la señal se hace en la entrada inversora.
Matemáticamente:
- Área acumulada = -Vp cos ωt
- Salida invertida = Vsal = Vp cos ωt
Con la tensión pico de salida = Vp = (1/RC)Vent, la tensión de salida será: Vsal = (1/RC) Vent cos ωt.
