Estabilización automática de las fluctuación en amplificadores DC

Abstract

En múltiples aplicaciones se requiere que 1os amplificadores DC, que en teoría só1o servirían para procesar seña1es continuas de frecuencia cero, extiendan su operación basta frecuencia& relativamente altas como 1 KHz, y que además posean una alta precisión. Loa amplificadores DC de acopla􀀗 miento directo, pueden proveer anchos de banda superiores a loa requeridos por las aplicaciones a que se les destine. De hecho, solo están limitados por los efectos parásitos de las capacidades inter electrónicas en las etapas que conforman el amplificador, los cuales tienen lugar a frecuencias tan altas como 1 MHz. Sin embargo, la operación de estos amplificadores se encuentra grandemente influenciada por el fenómeno de la fluctuación o "drift", que da como resultado la formación de una señal espuria que varía de manera aleatoria y tan lentamente que logra confundirse con la componente continua de la señal a procesar. De esta manera se produce error en la amplificación, limitándose por consiguiente la precisión del sistema. La fluctuación es un fenómeno inherente a la tecnología de los elementos que conforman: el amplificador, manifestándose también en los amplificadores AC, con la diferencia de que en estos no es problemático ya que la señal espuria producida (de muy baja frecuencia) queda suprimida de la salida debido a los condensadores de bloqueo inter etapas. Para evitar los efectos de la fluctuación en una amplificación DC 9 se aplica la técnica del “Amplificador a chopper" por la cual se convierte la señal DC a una alterna, se la amplifica en un amplificador AC, y luego se la reconvierte a continua. Se obtiene así una amplificación DC con un error mucho menor que el del amplificador de acoplamiento directo y mejorándose entonces 1a precisión; poro debido a su principio de operación 0 que utiliza técnicas de modulación y demodu1ación. el ancho de banda del sistema es tan reducido que en el mejor de los casos solo llega a 200 Hz. El método conocido como "Estabilización Automática de la Fluctuación", materia del presente trabajo, combina las mencionadas técnicas de acoplamiento directo y de amplificador a chopper, para resultar en un amplificador del tipo operacional 9 con el cual se logra una solución que podríamos llamar de compromiso, entre la precisión y el ancho de banda de la amplificación. De hecho, se obtiene una precisión tan buena como la del amplificador a chopper y un ancho de banda, aunque no tan grande como el del amplificador de acoplamiento directo, satisfactorio para las aplicaciones usuales. Los beneficios y limitaciones del método de la "Estabilización Automática de la, Fluctuación en Amplificadoras DC", se visualizan de una manera más precisa y correcta, conociendo las características de las técnicas de acoplamiento directo y de modulación a chopper. Por tal razón, en el desarrollo de esta tesis se enuncian primero las características de esas técnicas, para desembocar luego en el análisis comparativo del método de la Estabilización en sí. Se ha incluido, además, como un Apéndice, la explicación particularizada del método, para dos diagramas circuitales prácticos.