Hola. Habíamos visto las clases anteriores que en un circuito los bloques van acoplados, la salida de uno va conectado a la entrada del otro, pues you vamos a hablar de como ocurre ese acoplamiento entre bloques. Existen dos formas de acoplar bloques en AC o en DC, tan solo esas dos, tal vez uno podría ponerse rebuscado y pensar en otras pero esto es lejos lo más común en electrónica. La conexión DC incluye frecuencias desde DC en adelante, o sea incluye todas las frecuencias, DC es frecuencia 0 en nuestro contexto. La conexión AC en cambio altera o elimina la componente DC porque la componente DC no lleva información, entonces únicamente hablamos de componentes de base. Entonces en conexión AC la información viene contenida en los cambios de las señales en torno al valor DC, por ejemplo conexión DC. Podríamos tener por ejemplo un sensor, un sensor de presión, que se conecta por un lado a un voltaje de alimentación de digamos 5 volts, este otro va a tierra y este otro es la salida, y Vo es un sensor de presión por ejemplo proporcional a la presión absoluta. Entonces este voltaje va ir entre 0 y 5 volts y yo eso lo puedo acoplar por ejemplo a un amplificador y cuando aquí hay 0 V significa que esta cosa está midiendo 0 presión, el amplificador me lo va a ampliar algo y me va a dar algo que es proporcional a la presión absoluta. Eso es una conexión DC, la información va contenida en DC. Tengo un ejemplo de acoplamiento DC con amplificadores de voltaje en cascada. Aquí tengo un primer amplificador y un segundo amplificador, y esos dos amplificadores internamente no se como están hechos pero yo los puedo modelar por una impedancia por resistencia de entrada. Una ganancia de voltaje que actúa sobre el voltaje que ve el amplificador, que es el voltaje que aparece en esa impedancia de entrada, y una resistencia de salida. Entonces tenemos un segundo amplificador que tiene una impedancia de entrada o una impedancia de entrada, en este caso es Ri2 luego tenemos una ganancia A2 que actúa sobre el voltaje que ve en la entrada éste amplificador, o sea actúa sobre Vi2. Este es el voltaje que ve el amplificador, el amplificador no puede ver voltajes más allá de si mismo, y luego tenemos una impedancia o resistencia de salida. Entonces ese es nuestro circuito. Normalmente si este tiene ganancia A1 como aparece aquí y este tiene ganancia A2, yo puedo presumir que la ganancia total de aquí hasta allá es A1 por A2 típicamente. Sin embargo en este caso no es así y es súper importante darnos cuenta por qué. La razón es la siguiente, cuando conectamos este segundo amplificador a la salida del primer amplificador esta impedancia de entrada del segundo amplificador carga al circuito, carga al primer amplificador, y produce aquí un divisor de voltaje. Entonces si el primer amplificador veía A1 por Vi1 en este nodo, en este nodo que es lo que ve el segundo amplificador en su entrada no va a ver A1 por Vi1 entero va a ver un pedazo de total segundo lo que aparezca por este divisor de tensión. ¿Entonces cuanto es Vo? Yo sé que Vo hace aquí la corriente 0 entonces Vo va a ser A2 por Vi2. Pero Vi2 es Vx que es A1 por Vi1, por ese divisor de tensión Ri2 / Ri2 + Ri1, y Vi1 es efectivamente Vi. Entonces yo tengo que Vo es Vi multiplicado por A1 x A2 x Ri2 partido por Ri1 + Ri2. Perdón este era Ro1, este de aquí es Ro1. Sí, ese es Ro1. Muy bien. Entonces vemos que la ganancia no es A1 x A2 sino que A1 x A2 por una atenuación, y esa atenuación es súper importante. Esa atenuación que vemos ahí es la atenuación de la señal del amplificador 1 cuando lo conecto al amplificador 2 porque el amplificador 2 en su entrada tiene una impedancia que carga a la salida del amplificador 1. Eso es súper importante cuando conectamos bloques, súper importante saber cual es la impedancia de salida de un bloque y cual es la impedancia de entrada del siguiente porque ahí se produce un divisor de tensión, un divisor de corriente, que atenúa la señal. ¿Cómo es el acoplamiento AC? Este circuito es mucho más complicado. En el acoplamiento AC la señal va contenida como dijimos en las variaciones entorno al nivel DC. El nivel DC no contiene información, de hecho puede haber niveles DC diferentes entre el bloque 1 y el bloque 2. Por ejemplo asumamos que Vi es puramente AC, Vi por lo tanto está centrada en 0, este voltaje está centrado en 0. A1 x Vi1 también va a estar centrado en 0, tenemos una resistencia y luego tenemos una capacitancia. El nivel de DC aquí es 0 V. El nivel de AC en este nodo es aquí tenemos 15, aquí tenemos 0, aquí tenemos 10 kilos. En DC los capacitores se convierten en, ¿en qué se convierten los capacitores? En circuitos abiertos, entonces en circuitos abiertos aquí. Esto es un circuito abierto, no existe ese capacitor, por lo tanto este en DC este nodo está a 15 por 10 kilos dividido por 20 kilos, está a 7.5 volts. Entonces ese capacitor Cc queda cargado con una diferencia de voltaje de 7.5 V que es justo la diferencia de voltaje necesaria para acoplar esta salida centrada en 0 que contiene su información en las variaciones entorno a 0 y esta entrada que este nodo está fijo en 7.5 y va a ser sensible a variaciones de voltaje. ¿Cómo resolvemos este circuito? Este circuito en principio yo sé que es todo lineal así que tal vez pueda aplicar alguno de los principios que conozco de circuitos. Aquí tengo dos fuentes, pues tengo una fuente aquí independiente y tengo otra fuente independiente, entonces yo podría calcular la salida en DC debido a este voltaje y podría calcular la salida en AC debido a ese voltaje. Uno puede ese tipo de cálculos entonces vamos a tratar de hacer algo así en este circuito. Entonces resolvemos primero en DC y luego resolvemos en AC. En DC VoDC es trivial, es A2 x Vi2 en DC y Vi2 en DC desconectando este capacitor es 7.5 volts. Entonces Vo en DC va a ser 7.5 V por la ganancia A2. ¿Cuánto es Vo en AC? Eso no sabemos, tenemos que calcularlo. Entonces para calcularlo apagamos esta fuente, si apagamos esta fuente esos 15 V se convierten en 0, o sea esto queda al mismo potencial que este 0. Este nodo esta al mismo potencial que este y este está al mismo potencial que este entonces las resistencias están en paralelo, y 10 kilos en paralelo con 10 kilos menos 5 kilos. Entonces yo puedo redibujar este pedazo de circuito donde tengo por un lado A1 x Vi1, luego tengo 1 Kilo, luego tengo Cc, y luego tengo 2R en paralelo que me dan 5 Kilos, y eso de ahí es Vi2. Este Vi2 que es el resultado de esta red es lo que se multiplica por esa ganancia y me da un cierto valor. Nosotros vamos a aprender a calcular este tipo de circuitos. Con bastante detalle en lo que sigue del curso. Tal vez sería bueno a estas alturas hacer ejercicios de esto mismo. Muy bien. Hablamos de atenuación por efecto de la carga. Algo de esto you alcanzamos a ver durante un par de láminas atrás. Es la atenuación que sufre la señal cuando le colocamos una carga circuital. Vamos atrás. Es la atenuación que sufre esta señal cuando aquí le conectamos una carga circuital, si no le hubiéramos conectado nada la corriente sería cero la caída de tensión aquí sería cero y habríamos visto que Vx = A1 x Vi1 pero al conectarle este circuito aparece este divisor de tensión. Ese divisor de tensión atenúa esa señal, esa atenuación es lo que en este curso vamos a llamarle atenuación por efecto de la carga. Es la atenuación que sufre una señal cuando le conectamos una carga circuital, un bloque en cascada representa un bloque circuital. Se produce debido a la división de voltaje o división de corriente entre la fuente de la señal con su impedancia equivalente y la carga circuital que también tiene su impedancia propia. La atenuación por efecto de la carga debe ser tomada en cuenta al conectar bloques en cascada porque atenúan las señales. Si yo hago un diagrama de bloque, este bloque y este bloque, normalmente aquí no hay atenuación sin embargo si yo voy al circuito mismo sí hay atenuación. La atenuación por efecto de la carga puede ser minimizada eligiendo las impedancias adecuadas en la fuente y en la carga. Por ejemplo si estoy comunicando voltaje, recuerden de la clase anterior que había señales de voltaje y señales de corriente, yo quiero que mi salida tenga baja impedancia y mi entrada aquí alta impedancia y al revés si es corriente quiero que esta tenga alta impedancia de salida y alta impedancia de entrada. A veces esto no es posible y una alternativa es emplear buffers. ¿Qué es un buffer de voltaje? Un buffer de voltaje es un bloque circuital activo (un amplificador) y su objetivo es minimizar la atenuación por efecto de la carga en el caso de señales de voltaje. Por ejemplo, vamos a ir aquí atrás, aquí tengo una señal que es de voltaje que you voy a borrar un poco para que se entienda y you detectamos el problema you detectamos que el punto exacto donde se produce la atenuación es aquí en este divisor resistivo. Entonces muchas veces cuando queremos evitar esa atenuación lo que hacemos es poner un buffer aquí. Un buffer que tiene una impedancia de entrada tal que no atenúa y tiene una impedancia de salida tal que aquí tampoco atenúa entonces eso es lo que vamos a tratar de identificar. Un buffer tiene una ganancia de 1 porque no amplifica ni atenúa, tiene una impedancia de entrada muy... A ver que impedancia de entrada tiene que tener. ¿Cómo es la impedancia de entrada para que ese divisor de tensión no atenúe? Tiene que tener una impedancia de entrada muy grande para que ese divisor de tensión no atenúe. Entonces la impedancia de entrada es muy grande y tiene una impedancia de salida muy... ¿Cómo tiene que ser la impedancia de salida de este bloque para que aquí el divisor de tensión no atenúe? ¿Cómo tiene que ser? Esta tiene que ser mucho más grande que esta entonces la impedancia de salida tiene que ser muy chica. Por ejemplo, vamos a hacer un filtro vamos a poner Vi como una fuente de voltaje y tenemos un filtro. Muy bien. Yo voy a conectar esto a un amplificador, esto es un amplificador que tiene una impedancia de entrada. ¿Qué pasa si conecto estos dos? La corriente que normalmente aquí se iba solo por el capacitor aquí tiene dos caminos. Se va por el capacitor y por la impedancia de entrada de este amplificador, eso es mala cosa porque me va a cambiar la frecuencia de corte del filtro y me va a cambiar un montón de cosas. Entonces para evitar ese problema para evitar esa atenuación, ese cambio que produce por efecto de la carga, conectamos aquí a la salida un buffer de voltaje y luego de ese buffer conectamos el mismo amplificador de antes. Entonces aquí la corriente dado que la impedancia de entrada es grande, infinito idealmente, la corriente i es 0 por lo tanto este circuito que está acá no se dió ni cuenta que le conectamos algo a la salida. Sigue funcionando igual que antes. Perfecto. Este otro lo que hace es tomar este voltaje y lo copia ahí pero lo copia con una baja impedancia. Entonces da lo mismo que kilo carguemos con un circuito que tiene una impedancia de entrada, este voltaje no se va a mover, tiene una impedancia de salida chica y así logramos que este amplificador me amplifique la salida de este filtro sin atenuar y sin cambiar la frecuencia de corte por efecto de la carga. Muy bien. Un buffer de corriente es el dual, el dual en términos de que es un circuito activo y también es un amplificador, un buffer de corriente es un amplificador y su objetivo es minimizar la atenuación por efecto de la carga en el caso de señales de corriente. Tiene ganancia 1 A/A, no amplifica ni atenúa, ésta hecho con un amplificador pero no amplifica. Tiene impedancia de entrada dijimos que es dual entonces la impedancia de entrada tiene que ser muy. ¿Cómo tiene que ser la impedancia de entrada si yo tengo aquí mi señal de corriente? El buffer de corriente siempre es más difícil de entenderlo. Yo tengo mi señal de corriente, ¿cuál tiene que ser la impedancia de entrada de mi buffer, este es mi buffer de corriente, para que toda esta corriente aparezca allá? Porque yo si fuera un buffer de corriente no podía copiar una corriente que no estoy viendo, entonces el buffer solo va a copiar lo que ve físicamente. Entonces este tiene que tener una impedancia de entrada cero, muy chica, idealmente cero para que toda la corriente de este Norton que me está codificando una señal en forma de corriente se vaya a tierra y entre al buffer y no se vaya por esta resistencia en paralelo porque si se va por esta resistencia en paralelo el buffer no la va a ver y no la va a poder copiar. Entonces para que el buffer puede copiar esa corriente tiene que sentirla y para que la sienta tiene que ir con una impedancia muy pequeña. De la misma forma un buffer de corriente tiene que tener, ¿cómo es el circuito aquí? ¿Hay una impedancia de salida muy grande o chica. Si este buffer aquí a la salida tiene una especie de Norton y tiene una impedancia aquí, eso es lo que va aquí a la salida, y yo lo conecto a algo más lo conecto a otra impedancia, ¿cómo tiene que ser esta impedancia para que esta carga, a esta la llamamos Rl, vea toda la corriente del Norton? Para que vea toda la impedancia del Norton esta impedancia de salida tiene que ser muy grande y así toda la corriente prefiere irse hacia la carga y la carga de toda la carga que este buffer quiere entregarle. Entonces la única forma de lograr que la carga vea máxima corriente es haciendo que la resistencia en paralelo del buffer de corriente sea muy grande idealmente infinita. Eso concluye esta clase. Muchas gracias.
