Circuitos acondicionadores de señal (CAS) con amplificador operacional

Circuitos acondicionadores de señal CAS con amplificador operacional 

Un circuito acondicionador de señal permite adaptar los niveles de entrada de una señal a otros niveles de voltajes, para que asi, estas señales puedan ser adquiridas en la siguiente etapa del circuito que se diseñe:

La mejor manera de explicar es con un ejemplo: 

Se desea que una entrada de un sensor Lm335 (10mv/°C) rango del sensor  -10 a 100°C

Se trabaje de 0°C a  50°C

Es decir  0°C salida 0  Voltios

Y  a   50°C salida 5  Voltios 

El sensor entrega a:

 0°C    -------- > un voltaje de 2.73v

50°C   -------- > un voltaje de 3.23v 

Paso 1.  Dibujar una grafica donde se observe la salida deseada. 

Podemos  observar dos pares de puntos en la grafica

Tabla 1. Puntos de la grafica

	Entrada (X)	Salida(Y)
Punto Inicial	2,73	0
punto final	3,23	5

 Paso 2.  Como se quiere una salida  lineal. Esto quiere decir que la grafica anterior es la grafica de una recta. Por lo tanto podemos hallar la pendiente (m) con la ecuación (1),  donde la salida es (Y) y la entrada (X) 

Ahora reemplazando en la ecuación (1) los datos de la tabla 1.

Paso 3.  Usamos la ecuación (1) para encontrar la ecuación de la recta. 

Ahora reemplazamos los valores iníciales en la ecuación (2) y el valor de la pendiente

Esto quiere decir Y es la salida del operacional y X la entrada del sensor

 Paso 4.  Usamos Amplificador operacional en configuración sumador

Como es inversor  primero invierto señal de entrada para que al final salga positiva

Ahora implementamos en sumador

Elegimos RF = 100k, puedes elegir la que quieras.

De la ecuación (3) podemos observar que la ganancia del sensor es 10,  acordándonos que la ganancia del operacional para el sensor está dada por.

Ahora  ponemos un voltaje VR cualquiera o mejor el más conveniente, para este ejemplo se utilizara VR = 15V, de la ecuación (3) se puede obtener.

El circuito final es. Para una la ecuación:   con su zener de protección a la salida 

Referencias:

[1]http://www.vallecompras.com/store/index.php?option=com_content&view=article&id=14%3Acircuitos-acondicionadores-de-senal-con-amplificador-operacional-cas