Electrónica Analógica · Tema 32

Cierre y puente al curso 5

De 12 mV perdidos a una estación con alarma: mapa final, autoevaluación y lo que sigue.

01 · Balance

Qué tenés ahora

Entraste mirando voltajes fijos y salís diseñando cadenas: puente → INA → filtro → ADC → alarma. 32 temas en cinco bloques: señales (1–8), acondicionamiento (9–13), operacionales (14–22), filtros y precisión (23–25), sistema y control (26–31).

  • ¿Qué fórmula resume cada bloque?
  • ¿Qué sabés medir, diseñar y cazar?
  • ¿Aprobás el autoexamen?
  • ¿Qué sigue en la ruta?

02 · Mapa

32 temas, 10 fórmulas

Lo que queda si olvidás todo lo demás.
BloqueFórmula/herramienta
Señales (1–8)Vrms, fc del muestreo, medir antes de creer
Acondicionamiento (9–13)Divisor, Thevenin, puente: Vout = VA − VB
Operacionales (14–22)V+ = V−; G = 1, −R2/R1, 1+R2/R1; rieles mandan
Filtros y precisión (23–25)fc = 1/(2πRC); −20/−40 dB; INA: 1+49,4k/Rg
Sistema (26–31)Cadena + SNR + rizado + histéresis + droop

03 · Habilidades

Checklist de egreso

◉

Medir

Multímetro y osciloscopio sin miedo: continua, alterna, rizado, umbrales, ventanas con carga real.

✎

Diseñar

Ganancia, fc, umbrales y rizado a cálculo con E12: chequeo triple (techo, GBW, slew) antes de soldar.

◈

Integrar

Cadenas con valores esperados por nodo, presets, calibración de 2 puntos y verificación en el medio.

04 · Errores superados

Ya no te pasan

Entradas flotantes y masas en cadena

Pull-down/up donde hace falta; estrella de masas; blindaje a un punto. Temas 11, 27, 28.

Diseñar contra rieles imaginarios

Ventana útil honesta (0,5–3,5 con LM358 a 5 V), chequeo de techo en cada ganancia. Temas 14, 21, 22.

Confiar en el modelo ideal

Offset, bias, GBW y slew calculados; R 1k–100k; R2R cuando la ventana manda. Tema 21.

Alarmar sin histéresis, controlar sin banda

Dos umbrales siempre; banda por ciclos/día; driver + flyback. Temas 20, 29.

05 · Gran repaso

Todo el curso en un script

Cada bloque aporta su número insignia: si el script da esto, el curso quedó.

Python en tu navegador. Ejecutalo: es tu diploma autocertificado.

import math

print("puente 1%:", round(5 * 10100 / 20100 - 2.5, 4), "V")
print("no-inv x11 de 0,1V:", round(0.1 * 11, 2), "V")
print("fc 1,5k+100n:", round(1 / (2 * math.pi * 1500 * 100e-9)), "Hz")
print("INA G Rg499:", round(1 + 49400 / 499))
print("termico 10k/10kHz:", round(math.sqrt(4*1.38e-23*300*1e4*1e4)*1e6, 1), "uV")
print("rizado 0,5A/2200u:", round(0.5 / (100 * 2200e-6), 2), "Vpp")

12,4 mV · 1,1 V · 1061 Hz · 100 · 1,3 µV · 2,27 Vpp. Seis números, seis bloques.

Autoexamen con asserts

# Completá los ___ y corré: todo en verde = aprobado.
assert round(5 * 10100 / 20100 - 2.5, 4) == 0.0124      # puente 1%
assert round(1 + 100 / 10) == 11                        # no inversor
assert round(1 / (2 * math.pi * 1500 * 100e-9)) == 1061  # fc
assert round((2.5 + 3.5) / 2, 1) == 3.0                  # Schmitt
assert round(0.5 / (100 * 2200e-6), 2) == 2.27           # rizado
print("APROBADO: nos vemos en el curso 5")

06 · Analogía final

Caja de herramientas

  1. 1
    Cada tema = una herramienta.

    No una colección de circuitos: un divisor, un lazo, un filtro, un umbral. Se combinan, no se memorizan.

  2. 2
    Los números mandan.

    Programar te enseñó a testear; la analógica te enseñó a estimar. 12 mV, 1,3 µV, 2,8 años: decidir con cuentas.

  3. 3
    El ruido es el jefe final.

    De todo lo aprendido, lo que más usarás: BW justo, diferencial, estrella, fuente limpia, promedio.

07 · Examen de laboratorio

Reto final: cadena exprés

Señal 20 mV sobre fondo común de 1 V, ADC de 3,3 V. Elegí G y tecnología: ¿llega sin saturar y con cuánto residuo?

RETO 32

Cadena exprés

G = 100 · INA · APTO ✓

Útil (20 mV×G)2,00 V
Residuo (1 V común)1,0 mV
Total2,00 V
VeredictoAPTO ✓

G 100 con INA: útil 2,00 V + residuo 1,0 mV, dentro de 3,3 V.

Preguntas para explorar

  1. Probá ×165 con INA. ¿Total? ¿APTO? ¿Margen?
  2. Cambiá a restador 1 % con ×100. ¿Residuo? ¿Veredicto? ¿Por qué?
  3. ¿Qué G máxima admite el ADC con INA? ¿Y con discreto?
Ver respuestas sugeridas
  1. 3,30 V + 1,7 mV de residuo: supera por 2 mV → NO APTO (al filo). Moraleja: ×165 es el techo teórico; en producción ×100 con margen.
  2. 2,0 V de residuo (100×1/50): total 4,0 V → NO APTO. El fondo duplica la señal.
  3. INA: 165 pide 3,30 V justos y el residuo lo pasa (ver pregunta 1): en la práctica ×100. Discreto: ninguna útil (el residuo crece con G igual que la señal).

08 · Lo que sigue

Puente al curso 5

La ruta continúa donde la analógica se encuentra con el resto: sensores digitales, potencia, PCBs y firmware que lee lo que acá aprendiste a acondicionar. Llevás: lectura de hojas de datos, presupuestos de error, y el reflejo de verificar cada nodo.

◉

Repasar

Temas 13, 17, 20, 23 y 26: puente, ganancia, histéresis, filtros y cadena. Con esos cinco armás el 80 %.

✎

Armar

La estación del Tema 31 en placa permanente: soldar, encapsular y dejarla midiendo un mes.

◈

Medir

Un osciloscopio usado cambia todo: ver el rizado, el repiqueteo y el slew vale más que otro chip.

09 · Práctica final

Tres desafíos de egreso

Desafío 1: diseño exprés

Mic 50 mV pico a ADC 0–3,3 V centrado en 1,65 V, fuente 5 V simple. Elegí G, chip y Vref. ¿Cabe?

Ver solución razonada

G = 16 (10k/150k → 16,0): 0,8 V pico → 0,85–2,45 V ✓ en ventana LM358 (0,5–3,5). Vref 1,65 V con divisor + seguidor. R2R innecesario.

Desafío 2: debug exprés

INA ×100 de un puente da riel fijo +7,5 V. Tres causas en orden de probabilidad y cómo descartarlas.

Ver solución

1) Entradas flotantes/saturadas (medir V1, V2: ¿dentro de rieles?). 2) Rg abierta (G al máximo). 3) Referencia/fuente (¿REF y ±V presentes?). Medir, no adivinar.

Desafío 3: cazar el culpable

Ruido de 200 mV a 100 kHz en la salida de un ×11 con LM358. ¿Tres sospechosos? ¿Prueba para cada uno?

Ver solución

1) Switch cercano (apagarlo y mirar). 2) Falta desacople/BW (100 nF pegado + filtro). 3) Oscilación (carga capacitiva directa: R serie 47–100 Ω a la salida).

10 · Síntesis del curso

Fin del curso 4

  • Medir → amplificar → filtrar → decidir → alimentar limpio.
  • 12 mV → 1,24 V → 640 mV digitales → alarma a 35 °C.
  • Seis números de memoria: 12,4 mV · 11 · 1061 Hz · 100 · 1,3 µV · 2,27 Vpp.
  • Verificar cada nodo; calibrar en dos puntos; cazar el ruido en origen.
  • La estación sigue midiendo: nos vemos en el curso 5.

Curso completo: 32/32 temas. Gracias por llegar hasta acá midiendo.