Amplificador Derivador YouTube

Summary

El video explica el funcionamiento de un amplificador derivador, detallando su diseño con un capacitor en la entrada y una resistencia en la retroalimentación. Se muestra cómo este circuito realiza la operación matemática de la derivada sobre el voltaje de entrada, generando un voltaje de salida proporcional. Además, se presenta un ejemplo práctico utilizando una señal senoidal de corriente alterna para calcular la salida del circuito. El amplificador derivador solo funciona correctamente con señales de corriente alterna, ya que para una señal constante, el voltaje de salida sería nulo.

Takeaways

• 🔌 El amplificador derivador realiza la operación matemática de derivada en la señal de entrada y la refleja en la salida.
• ⚙️ A diferencia del integrador, el derivador tiene el capacitor en la entrada y la resistencia en la retroalimentación.
• 📉 La ecuación clave del derivador es V_salida = -RC * d(V_entrada)/dt.
• ✍️ Si el voltaje de entrada es constante (CD), la salida será cero, ya que la derivada de una constante es cero.
• 🔄 El derivador solo funciona correctamente con señales de entrada variables, como una señal de corriente alterna.
• 🧮 Para señales senoidales de entrada, la frecuencia angular se calcula como ω = 2πf, donde f es la frecuencia de la señal.
• 🔢 En el ejemplo práctico, la frecuencia de la señal es 10 Hz, lo que da una frecuencia angular de 62.8 rad/s.
• 📊 La salida de una señal senoidal de entrada se convierte en una señal cosenoidal, que está desfasada 90°.
• 🔍 La amplitud de la señal de salida en el ejemplo es muy pequeña: 0.314 V, con un periodo de 100 milisegundos.
• ⚡ El amplificador derivador requiere una señal alterna de entrada para funcionar correctamente.

Q & A

¿Cuál es la diferencia principal entre un amplificador derivador y un amplificador integrador?

La principal diferencia es la disposición del capacitor y la resistencia. En el amplificador derivador, el capacitor se encuentra en la entrada y la resistencia en la retroalimentación, mientras que en el amplificador integrador es al revés.

¿Qué operación matemática realiza el amplificador derivador?

El amplificador derivador realiza la operación matemática de la derivada sobre el voltaje de entrada, obteniendo el resultado en el voltaje de salida.

¿Por qué el voltaje de salida de un amplificador derivador es cero cuando el voltaje de entrada es constante?

El voltaje de salida es cero porque la derivada de una constante es siempre cero, lo que significa que el amplificador no generará ninguna salida si la entrada es constante.

¿Qué tipo de señal debe aplicarse a la entrada para que el amplificador derivador funcione?

Para que el amplificador derivador funcione, la señal de entrada debe ser variable en el tiempo, es decir, de corriente alterna, ya que una señal constante no generará una salida.

¿Qué fórmula se utiliza para calcular el voltaje de salida de un amplificador derivador?

La fórmula para calcular el voltaje de salida es: V_salida = -RC * (derivada del voltaje de entrada con respecto al tiempo), donde R es la resistencia y C es la capacitancia.

¿Cómo se expresa una señal senoidal matemáticamente?

Una señal senoidal se expresa como: V_pico * sen(ωt + φ), donde V_pico es el voltaje pico, ω es la frecuencia angular (2πf), t es el tiempo, y φ es el ángulo de fase.

¿Cómo se calcula la frecuencia angular de una señal?

La frecuencia angular se calcula con la fórmula: ω = 2πf, donde f es la frecuencia de la señal en Hz.

Si una señal tiene un periodo de 100 milisegundos, ¿cuál es su frecuencia?

La frecuencia de una señal con un periodo de 100 milisegundos (0.1 segundos) es de 10 Hz, ya que la frecuencia es el inverso del periodo.

¿Cuál es la amplitud máxima del voltaje de salida en el ejemplo proporcionado?

La amplitud máxima del voltaje de salida en el ejemplo proporcionado es de 0.314 V.

¿Por qué el voltaje de salida en un amplificador derivador con señal senoidal tiene una forma cosenoidal?

El voltaje de salida tiene una forma cosenoidal porque al derivar una función senoidal, el resultado es una función cosenoidal. El coseno está desfasado 90 grados con respecto al seno, lo que explica el cambio de forma.