Metódica con enfoque computacional para el diseño, modelado y análisis de circuitos con amplificadores operacionales

Methodology with computational approach for the design, modeling and analysis of circuits with operational amplifiers

Contenido principal del artículo

Luis Eduardo Ramírez-Carvajal
Karla Cecilia Puerto-López
Luilly Alejandro García-Ortiz
Resumen

Presentamos una metódica con enfoque computacional para el diseño, modelado y análisis de circuitos con amplificadores operacionales en configuraciones: No inversor, Inversor, Diferencial, Sumador e Inversor-Sumador. La metódica está compuesta por una unidad principal donde se elige el tipo de configuración y una unidad secundaria donde se realiza el diseño o análisis de la configuración seleccionada. Se desarrolló una metodología representada a través de un diagrama de flujo y se codificó usando un lenguaje de programación de uso libre. Se realizaron diseños y análisis de circuitos con la herramienta y se simularon dichos circuitos en un software de uso académico avalado por la comunidad científica, el total de pruebas realizadas fue de 10, 2 por cada configuración, obteniendo un error inferior al 1.8% en todas las pruebas. Se concluye que esta herramienta permite llevar a cabo procesos de diseño, modelado y análisis efectivos y en corto tiempo, siendo útil en el ámbito pedagógico y experimental.

Palabras clave

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Detalles del artículo

Referencias

Arencibia Pardo, F. R., Thomas Manzano, S. J., & Peña Rodriguez, B. (2018). La nueva toma de decisiones en el mundo actual. Revista Colombiana de Tecnologías de Avanzada, 1(31). DOI: https://doi.org/10.24054/16927257.v31.n31.2018.2773

Ávila G, A. A., Florez Serrano, E. G., & Gualdrón G, O. (2012). Diseño e implementación de un curso interactivo multimedia para el aprendizaje de los procesos CAM en un centro de mecanizado LeadWell V30. Colombiana de Tecnología de Avanzada, 2(20).

Boylestad, R., & Nashelsky, L. (2009). Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos (10ed ed.). México: Pearson Educación.

Castro Márquez, D. E., Canargo Barbosa, J. A., & Castro Silva, H. F. (2018). La transformación y disrupción de las tecnologías de la información y las políticas económicas de Colombia como parte de la globalización empresarial. Colombiana de Tecnologías de Avanzada, 1(31). DOI: https://doi.org/10.24054/16927257.v31.n31.2018.2767

Florez Serrano, E. G., Moreno Contreras, G. G., & Laguado Ramírez, R. I. (2019). Modelo analítico para acreditación de alta calidad en programas de ingeniería, una experiencia en la Unipamplona, Revista Educación en Ingeniería. Educación en Ingeniería, 14(27).

Floyd, T. (2008). Dispositivos electrónicos. México: Pearson Educación.

Garcés Almeida, J. R. (1998). Software para la enseñanza de los amplificadores operacionales. Teoría, diseño y simulación. Quito.

García, S. (2013). Diseño de un amplificador operacional CMOS de amplio ancho de banda y alta ganancia para aplicaciones de alta velocidad. INGE CUC, 9(1), 163-182.

Gómez Ortiz, H., Angarita Cediel, F., & Neira Triana, C. (2016). Amplificador operacional de transconductancia con alto rango modo común y bajo consumo de potencia. Ingeniería, investigación y desarrollo, 16(2), 78-83. DOI: https://doi.org/10.19053/1900771X.v16.n2.2016.5448

Hernández, D. F., Antolínez, J. F., Pineda, E. Y., Yamhure, G., & Páez, C. I. (2012). Diseño de un amplificador operacional riel a riel con tecnología CMOS 0,18m. EIA(17), 167-181.

Horenstein, M. (1997). Circuitos y dispositivos microelectrónicos (2ed ed.). Prentice-Hall Hispanoamericana.

Hostos, H., Sanabria, F., & Melgarejo, M. (2009). Diseño de circuitos analógicos basados en amplificadores operacionales usando algoritmos genéticos con función de aptitud difusa. Ingeniería, 14(2), 42-50.

Hui Fang, L., Abd Rahim, R. B., Isa, M., Syed Hasan, S. I., & Ismail, B. B. (2018). The Design of Operational Amplifier for Low Voltage and Low Current Sound Energy Harvesting System. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 318. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/318/1/012035

Mantilla F, M., Vilcacundo C, A., Ruiz G, M., & Mayorga A, C. (2014). La innovación tecnológica como herramienta para el desarrollo de la competitividad en las pymes. Iberoamericana de Contaduría, Economía y Administración, 3(6).

Mishonov, T. M., Danchev, V. I., Petkov, E. G., Gourec, V. N., Dimitrova, I. M., Serafimov, N. S., . . . Varonov, A. M. (2019). Master equation for operational amplifiers: stability of negative differential converters, crossover frequency and pass-bandwidth. IOP Journal of Physics Communications, 3(3). DOI: https://doi.org/10.1088/2399-6528/ab050b

Pacheco Sánchez, C. A., Quintero Bayona, B. T., Guerrero Prado, L. T., & Moreno Mendoza, E. F. (2019). Innovación y tecnología en el tercer sector: paradigmas y desafios. Colombiana de Tecnologías de Avanzada, 1(33). DOI: https://doi.org/10.24054/16927257.v33.n33.2019.3323

Perraza M., C., Díaz, J., Arteaga, F., Villanueva, C., & Gonzales Longatt, F. (2008). Modelado de fallas en circuitos con amplificadores operacionales utilizando Bond Graphs. Ingeniería UC, 15(1).

Posada Prieto, F. (2019). Creando aplicaciones para móviles Android con MIT App Inventor 2. Observatorio de tecnología educativa, Instituto Nacional de Tecnologías Educativas y de Formación del Profesorado (INTEF)(12).

Rada Barona, O., Chaverra Palacios, Y., Morante Granobles, D. F., & Mosquera Mosquera, O. (2011). La gestión tecnológica: una herramienta para el desarrollo de la cadena productiva del ají en el Valle del cauca. Entramado, 7(1), 12-30.

Ramírez Carvajal, L. E., Sierra Peñaranda, G., Puerto López, K. C., & Guevara Ibarra, D. (2019). Computer-aided design software for multi-stage amplifiers with bipolar transistors and field effect. IOP Journal of Physics: Conference Series, 1418, 1-8. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1418/1/012001

Rani, S., H Abdullah, W. F., Zain, Z. M., & N Aqmar, N. Z. (2018). Integrated Circuit Design of 3 Electrode Sensing System Using Two-Stage Operational Amplifier. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 340. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/340/1/012017

Savant, C., Roden, M., & Carpenter, G. (1991). Diseño electrónico, circuitos y sistemas. Massachusetts: Addison-Wesley.

Sedra, A., & Smith, K. (1998). Microelectronic circuits (6ed ed.). New York: Oxford University.

Sierra Peñaranda, G., Puerto López, K. C., & Gómez López, F. (2017). Herramienta computacional de uso pedagógico para el modelamiento de los transistores de unión bipolar BJT. Revista de Investigación Mundo FESC, 7(14).

Wilches Castellanos, A. P., Puerto López, K. C., & Gómez Rojas, J. (2009). Aplicación móvil para acceder a la información académica de la Universidad Francisco de Paula Santander a través de una picocelda bluetooth. Respuestas, 14(1), 58-65. DOI: https://doi.org/10.22463/0122820X.526

Zapata Cortés, J. A., Arango Serna, M. D., & Adarme Jaimes, W. (2010). Herramientas tecnológicas al servicio de la gestión empresarial. Avancez en Sistemas e Informática, 7(3).

Zhou, T., Liu, H., Xu, Y., Jiang, B., & Su, Y. (2019). A high-performance operational amplifier for infrared readout circuit application, IOP Journal of Physics: Conference Series. IOP Journal of Physics: Conference Series, 1176(6). DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1176/6/062014

Sistema OJS - Metabiblioteca |