Descubre cómo funcionan los amplificadores chopper, sus aplicaciones, ventajas y desventajas. Ideal para aficionados y profesionales de la electrónica.
Introducción a los Amplificadores Chopper
Los Amplificadores Chopper, también conocidos como amplificadores de conmutación, son amplificadores de alta precisión que se utilizan para amplificar señales muy pequeñas en presencia de ruido. Estos se caracterizan por tener un bajo nivel de ruido y una alta estabilidad en comparación con otros tipos de amplificadores.
¿Cómo funcionan los Amplificadores Chopper?
El funcionamiento de los amplificadores chopper se basa en la técnica de conmutación o chopping, en la que la señal de entrada se modula o ‘corta’ a una frecuencia específica antes de su amplificación. Esta frecuencia, denominada frecuencia de chopping, es generalmente mucho mayor que la frecuencia de la señal que se desea amplificar.
Este proceso se lleva a cabo por un dispositivo conocido como chopper, que actúa como un interruptor que abre y cierra el circuito a una frecuencia determinada. Esto tiene el efecto de cambiar la frecuencia de la señal de entrada de una frecuencia baja a una más alta, reduciendo así el ruido de baja frecuencia o el ruido 1/f.
Aplicaciones de los Amplificadores Chopper
-
Mediciones de precisión: Los amplificadores chopper son ideales para aplicaciones de medición de precisión debido a su alta estabilidad y bajo nivel de ruido. Se utilizan en multímetros digitales, osciloscopios y otros instrumentos de medición.
-
Electrónica médica: En el campo de la electrónica médica, los amplificadores chopper son indispensables para el registro de señales biológicas débiles como las señales de electrocardiograma (ECG), electroencefalograma (EEG), entre otros.
-
Sistemas de audio: Los amplificadores chopper también se utilizan en sistemas de audio debido a su capacidad para amplificar señales de audio con una distorsión mínima.
Componentes clave de un Amplificador Chopper
Los componentes clave de un amplificador chopper son el propio circuito chopper, el amplificador de corriente continua (DC), y un filtro. El circuito chopper es responsable de la conmutación de la señal, el amplificador de corriente continua (DC) amplifica la señal conmutada, y el filtro elimina la frecuencia de conmutación para recuperar la señal de entrada original.
Tipos de Amplificadores Chopper
Existen dos tipos principales de amplificadores chopper: el amplificador chopper directo y el amplificador chopper indirecto o de auto-cero.
-
El amplificador chopper directo convierte la señal de entrada a una frecuencia alta, amplifica la señal convertida y luego la convierte de nuevo a su frecuencia original. Esto minimiza el ruido de baja frecuencia y permite una amplificación precisa de la señal de entrada.
-
El amplificador chopper indirecto o de auto-cero, por otro lado, amplifica la señal de entrada y luego utiliza un condensador para almacenar y compensar cualquier error de offset. Esto resulta en una salida muy precisa, lo que lo hace ideal para aplicaciones de medición de alta precisión.
Ventajas y desventajas de los Amplificadores Chopper
Entre las ventajas de los amplificadores chopper se incluyen su alta precisión, baja distorsión, y excelente rechazo de ruido. Estas características los hacen ideales para una variedad de aplicaciones que requieren medición precisa y baja distorsión.
Sin embargo, los amplificadores chopper también tienen desventajas. La principal es que su rendimiento puede verse afectado por la interferencia de radiofrecuencia (RF). Además, su diseño es más complejo y costoso que el de otros tipos de amplificadores.
Conclusión
Los amplificadores chopper son dispositivos electrónicos valiosos que se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde mediciones de precisión hasta electrónica médica y sistemas de audio. Aunque tienen algunas desventajas, como la susceptibilidad a la interferencia de radiofrecuencia y un diseño complejo, sus ventajas en términos de precisión y rechazo de ruido superan con creces estos inconvenientes. En resumen, los amplificadores chopper son herramientas esenciales en cualquier laboratorio de electrónica y seguirán siendo relevantes en el futuro previsible debido a su alta precisión y versatilidad.
