INGENIERÍA ELECTRÓNICA - CIRCUITOS ANALÓGICOS

circuito de la pierna derecha conducida o un circuito DRL es un circuito eléctrico que a menudo se agrega a los amplificadores de señales biológicas para reducir la interferencia de modo común . Los amplificadores de señales biológicas, como el ECG ( Electrocardiograma) EEG ( Electroencefalograma ) o circuitos EMG, miden señales eléctricas muy pequeñas emitidas por el cuerpo, a menudo tan pequeñas como varios micro-voltios (millonésimas de voltio ). Desafortunadamente, el cuerpo del paciente también puede actuar como una antena que capta las interferencias electromagnéticas., especialmente ruido de 50/60 Hz de líneas eléctricas. Esta interferencia puede oscurecer las señales biológicas, lo que las hace muy difíciles de medir. El circuito del controlador de la pierna derecha se usa para eliminar el ruido de interferencia al cancelar activamente la interferencia.

Otros métodos de control de ruido incluyen:

• Jaula de Faraday
• Cables torcidos
• Amplificador de instrumentación de alta ganancia
• Filtración

controlador es un circuito eléctrico u otro componente electrónico utilizado para controlar otro circuito o componente, como un transistor de alta potencia , una pantalla de cristal líquido (LCD) y muchos otros.

Por lo general, se utilizan para regular la corriente que fluye a través de un circuito o para controlar otros factores, como otros componentes, algunos dispositivos en el circuito. El término se usa a menudo, por ejemplo, para un circuito integrado especializado que controla interruptores de alta potencia en convertidores de potencia de modo conmutado . Un amplificador también puede considerarse un controlador para altavoces , o un regulador de voltaje que mantiene un componente conectado operando dentro de un amplio rango de voltajes de entrada .

Normalmente, la etapa o etapas del controlador de un circuito requieren características diferentes a otras etapas del circuito. Por ejemplo, en un circuito amplificador de potencia de transistores, típicamente el circuito controlador requiere ganancia de corriente, a menudo la capacidad de descargar rápidamente las siguientes bases de transistores y una baja impedancia de salida para evitar o minimizar la distorsión.

La impedancia dual y la red dual son términos utilizados en el análisis de redes electrónicas . El dual de una impedancia.$${\ displaystyle Z} Es su inverso recíproco, o algebraico. $${\ displaystyle Z '= {\ frac {1} {Z}}}. Por esta razón, la impedancia dual también se llama impedancia inversa. Otra forma de afirmar esto es que el dual de$${\ displaystyle Z} es la admisión $${\ displaystyle Y '= Z}.

El dual de una red es la red cuyas impedancias son los duales de las impedancias originales. En el caso de una red de caja negra con múltiples puertos , la impedancia que mira a cada puerto debe ser el doble de la impedancia del puerto correspondiente de la red dual.

Esto es consistente con la noción general de dualidad de los circuitos eléctricos, donde se intercambian la tensión y la corriente, etc., ya que$${\ displaystyle Z = {\ frac {V} {I}}} rendimientos $${\ displaystyle Z '= {\ frac {I} {V}}}^[1]

Duales escalados y normalizados [ editar ]

En unidades físicas, el dual se toma con respecto a alguna impedancia nominal o característica . Para hacer esto, Z y Z 'se escalan a la impedancia nominal Z ₀ para que

$${\ displaystyle {\ frac {Z '} {Z_ {0}}} = {\ frac {Z_ {0}} {Z}}}

Por lo general, Z ₀ se toma como un número puramente real R ₀ , por lo que Z 'se cambia por un factor real de R ₀ ² . En otras palabras, el circuito dual es cualitativamente el mismo circuito pero todos los valores de los componentes se escalan mediante R ₀ ² . ^[2] El factor de escala R ₀ ² tiene las dimensiones de Ω ² , por lo que a la constante 1 en la expresión sin unidad se le asignarán las dimensiones Ω ² en un análisis dimensional .

Duales de elementos básicos del circuito [ editar ]

^[3]

Elemento	Z	Doble	Z '
Resistor R	$${\ displaystyle R \, \!}	Conductor G = R	$${\ displaystyle {\ frac {1} {R}}}
Conductor g	$${\ displaystyle {\ frac {1} {G}}}	Resistor R = G	$${\ displaystyle G \, \!}
Inductor L	$${\ displaystyle i \ omega L \, \!}	Condensador C = L	$${\ displaystyle {\ frac {1} {i \ omega L}}}
Condensador C	$${\ displaystyle {\ frac {1} {i \ omega C}}}	Inductor L = C	$${\ displaystyle i \ omega C \, \!}
Serie de impedancias Z = Z 1 + Z 2	$${\ displaystyle Z_ {1} + Z_ {2} \, \!}	Admisiones paralelas Y = Z 1 + Z 2	$${\ displaystyle {\ frac {1} {Z_ {1} + Z_ {2}}}}
Impedancias paralelas 1 / Z = 1 / Z 1 + 1 / Z 2	$${\ displaystyle Z = {\ frac {Z_ {1} Z_ {2}} {Z_ {1} + Z_ {2}}}}	Admisiones de la serie 1 / Y = 1 / Z 1 + 1 / Z 2	$${\ displaystyle {\ frac {1} {Z_ {1}}} + {\ frac {1} {Z_ {2}}}}
Generador de voltaje v		Generador de corriente I = V
Generador de corriente I		Generador de voltaje V = I

Método gráfico [ editar ]

Existe un método gráfico para obtener el dual de una red que a menudo es más fácil de usar que la expresión matemática para la impedancia. Comenzando con un diagrama de circuito de la red en cuestión, Z, los siguientes pasos se dibujan en el diagrama para producir Z 'superpuesto en la parte superior de Z. Por lo general, Z' se dibujará en un color diferente para ayudar a distinguirlo del original, o, si se usa un diseño asistido por computadora , Z 'se puede dibujar en una capa diferente.

1. Un generador está conectado a cada puerto de la red original. El propósito de este paso es evitar que los puertos se "pierdan" en el proceso de inversión. Esto sucede porque un puerto que se deja abierto se transformará en un cortocircuito y desaparecerá.
2. Se dibuja un punto en el centro de cada malla de la red Z. Estos puntos se convertirán en los nodos del circuito de Z '.
3. Se dibuja un conductor que encierra completamente la red Z. Este conductor también se convierte en un nodo de Z '.
4. Para cada elemento del circuito de Z, su doble se dibuja entre los nodos en el centro de las mallas a cada lado de Z. Cuando Z se encuentra en el borde de la red, uno de estos nodos será el conductor del recuadro del paso anterior. ^[4]

Esto completa el dibujo de Z '. Este método también sirve para demostrar que el dual de una malla se transforma en un nodo y el dual de un nodo se transforma en una malla. Hay dos ejemplos abajo.

Ejemplo: red estrella [ editar ]

Una red en estrella de inductores , como la que se puede encontrar en un transformador trifásico	Acoplamiento de generadores a los tres puertos.	Nodos de la red dual.
Componentes de la red dual.	La red dual con el original eliminado y ligeramente rediseñado para que la topología sea más clara	La red dual con los generadores nocionales eliminados.

Ahora está claro que el dual de una red en estrella de inductores es una red delta de condensadores . Este circuito dual no es lo mismo que una transformación estrella-delta (Y-). Una transformación Y- results da como resultado un circuito equivalente , no un circuito dual.

Ejemplo: red Cauer [ editar ]

Los filtros diseñados utilizando la topología de Cauer de la primera forma son filtros de paso bajo que consisten en una red de escalera de inductores en serie y condensadores de derivación .

Un filtro de paso bajo implementado en la topología de Cauer.

Conexión de generadores a los puertos de entrada y salida.

Nodos de la red dual.

Componentes de la red dual.

La red dual con el original eliminado y ligeramente rediseñado para que la topología sea más clara

Ahora se puede ver que el doble de un filtro de paso bajo de Cauer sigue siendo un filtro de paso bajo de Cauer. No se transforma en un filtro de paso alto como se podría haber esperado. Sin embargo, tenga en cuenta que el primer elemento ahora es un componente de derivación en lugar de un componente de serie.