Que Es Un Amplificador Sumador Op Amp: Mezclador De Tierra Virtual

Las propiedades del circuito de amplificador operacional para un amplificador inversor hacen que se preste a ser la plataforma ideal para un amplificador sumador.

En esta configuración, el amplificador operacional inversor se utiliza como mezclador de tierra virtual. Tiene muchos usos cuando es necesario sumar varias señales analógicas. Uno de ellos es como mezclador de audio, aunque se utiliza ampliamente en muchas otras áreas del diseño de circuitos electrónicos.

La ventaja de utilizar un amplificador inversor op-amp es que el punto de suma está prácticamente a potencial de tierra y, por tanto, los ajustes y las señales de cada canal diferente no se afectan entre sí. De este modo, cada canal puede sumarse o mezclarse independientemente del nivel de la señal, la impedancia de la fuente y otros factores similares.

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    Qué es un mezclador lineal o amplificador sumador

    En electrónica hay dos tipos de circuitos que pueden describirse con el término mezclador:

    • Mezclador lineal: El mezclador lineal es un amplificador sumador que se utiliza ampliamente en audio y otras aplicaciones para sumar señales. Los mezcladores de audio utilizados en los estudios y en muchos otros ámbitos utilizan esta tecnología. Este tipo de mezclador utiliza un amplificador sumador, es decir, cada señal se suma de forma totalmente lineal.
    • Mezclador multiplicador: Este tipo de mezclador se utiliza en aplicaciones de RF. Utiliza las características no lineales de un circuito para multiplicar dos señales juntas y, de esta manera, generar más frecuencias. Este tipo de mezclador se utiliza para aplicaciones que incluyen el cambio de frecuencia.

    Un mezclador lineal o amplificador sumador ideal debe ser capaz de admitir un número casi ilimitado de entradas, y ninguna de ellas debe aparecer en otra entrada.

    Lee: Fundamentos De Los Op-Amp: ¿Qué Es Un Amplificador Operacional?

    Además, las entradas adicionales que se incluyan no deben alterar ninguno de los ajustes de los controles existentes.

    Amplificador de tierra virtual op amp como amplificador sumador

    La configuración del amplificador óptico inversor se presta a ser utilizada como amplificador sumador debido al hecho de que tiene un punto de tierra virtual.

    Considere el caso de una serie de resistencias utilizadas para sumar diferentes tensiones.

    Amplificador de tierra virtual op amp como amplificador sumador

    Utilizando una red de resistencias como ésta, se puede ver que aparece como un divisor de potencial para cada fuente de señal. Se desarrolla una tensión a través de la resistencia de carga (que podría ser la impedancia de entrada de la etapa de amplificación).

    Este voltaje también alimenta a las otras fuentes de señal. Además, la resistencia de carga global es una combinación de la resistencia de carga real del amplificador y todas las entradas en paralelo. Por lo tanto, si se añade una entrada adicional, los ajustes también aumentarán.

    Está claro que esto no es una situación satisfactoria.

    El amplificador de tierra virtual del amplificador óptico es un amplificador sumador ideal. Si el punto de suma se toma como punto de tierra virtual, entonces no hay interacción entre las diferentes entradas.

    Amplificador sumador de op-amplificadores

    El amplificador óptico de suma o mezclador de tierra virtual utiliza la configuración de amplificador no inversor.

    Amplificador sumador de op-amplificadores

    El cambio clave con respecto al amplificador inversor es que se añaden varias resistencias en serie al punto de tierra virtual formado en la entrada inversora.

    La salida de cualquier entrada dada se puede calcular a partir de la fórmula siguiente:

    fórmula

    Donde:

    • Av = ganancia de tensión
    • R2 es el valor de la resistencia de retroalimentación
    • R1x es el valor de la resistencia para la entrada x

    Mezclador de audio op amp

    El amplificador inversor proporciona una plataforma ideal para un mezclador de audio analógico. Como se ha mostrado anteriormente, las distintas entradas pueden llevarse a través de una resistencia adecuada al punto de tierra virtual.

    Al utilizar la tierra virtual del amplificador inversor, el nivel de una entrada no depende de las condiciones de ninguna otra entrada. En consecuencia, todos los controles pueden ajustarse de forma totalmente independiente.

    Mezclador de audio op amp

    El uso de un amplificador sumador como mezclador de tierra virtual proporciona la solución ideal para un mezclador de audio. El mezclador puede tener tantas entradas como sea necesario dentro de lo razonable y cada una puede ser controlada independientemente por el valor de la resistencia de entrada.

    La contribución a la salida de Va es:

    contribución a la salida de Va

    La contribución a la salida de Vb es:

    contribución a la salida de Vb

    Y así sucesivamente para cada entrada.......

    entrada
    Los amplificadores sumadores de tierra virtuales se utilizan en muchos mezcladores de audio

    Como resultado de las capacidades del amplificador inversor, un mezclador puede tener un gran número de entradas, cada una de las cuales es controlable individualmente.

    número de entradas, cada una de las cuales es controlable individualmente

    Durante el diseño del circuito electrónico de un amplificador sumador de audio que utiliza un circuito de amplificadores operacionales, hay que pensar en la forma de controlar la ganancia de cada canal.

    El lugar obvio para colocar un potenciómetro es en la entrada como se muestra. Si se hace esto, el valor de la resistencia R1x debe ser lo suficientemente alto que el del potenciómetro, de lo contrario la posición del potenciómetro también tendrá un impacto en la ganancia ya que variará la resistencia global de entrada.

    A medida que el deslizador del potenciómetro se desplaza hacia tierra, la resistencia a tierra disminuye y esto aumentará la ganancia del canal - la ganancia para ese canal está controlada por la resistencia R1x y el valor de la resistencia desde el centro del potenciómetro a tierra.

    Lee: Topología de Red: Qué es, 5 Tipos de Topologías de Red

    Si el valor del potenciómetro es diez veces mayor que el de R1x, esto debería ser suficiente para que el efecto sea lo suficientemente pequeño como para no notarse excesivamente en la mayoría de los casos.

    El amplificador sumador basado en un op amp proporciona la solución ideal para muchas aplicaciones de suma analógica, desde la suma de tensiones para su uso en la medición, o para otras situaciones.

    Y por supuesto, la aplicación clásica para el amplificador sumador op amp es dentro de los mezcladores de audio. El amplificador inversor proporciona la base ideal para proporcionar un amplificador sumador analógico.

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